Les gènes de résistance aux antibiotiques des OGM sont-ils dangereux ?

par Louis-Marie Houdebine - SPS n° 292, octobre 2010

292_47-49Pour s’imposer aux dépens des autres bactéries en compétition, les bactéries ont développé des stratégies qui consistent à sécréter des toxines, les antibiotiques. Pour ne pas être elles-mêmes victimes de leurs propres toxines, les bactéries en question ont dû fabriquer des contrepoisons qui sont des gènes codant pour des protéines capables d’inactiver d’une manière ou d’une autre les antibiotiques. Ces gènes sont portés le plus souvent, non par le chromosome principal des bactéries, mais par des minichromosomes autonomes que l’on appelle des plasmides. Les plasmides s’échangent aisément entre bactéries de la même famille, ce qui explique pourquoi elles acquièrent si facilement une résistance à un antibiotique. Cette acquisition est favorisée par la présence de l’antibiotique qui élimine les bactéries non porteuses du gène de résistance. Les antibiotiques qui sont utilisés en médecine humaine et vétérinaire ont la capacité de tuer des bactéries, mais non les cellules animales.

Nous sommes donc par essence résistants aux antibiotiques qui ont été retenus pour être commercialisés comme médicaments. D’autres antibiotiques, inutilisables en médecine, mais très utiles pour la recherche et certaines applications biotechnologiques, sont létaux pour les cellules végétales ou animales.

Les plasmides sont des outils essentiels pour le génie génétique. Le clonage de gène consiste en effet à introduire des fragments d’ADN dans des plasmides porteurs d’un gène de résistance à un antibiotique, et de les introduire dans des bactéries. Celles qui résistent à l’antibiotique portent un fragment d’ADN, et il ne reste plus qu’à identifier celui que l’on recherche. La multiplication de la colonie de bactéries porteuses de ce fragment d’ADN permet de disposer d’une grande quantité de ce fragment.

Certains des tous premiers OGM commerciaux ont reçu un plasmide entier porteur du transgène, et donc également d’un gène de résistance à un antibiotique capable de fonctionner dans une bactérie. Certains antibiotiques tuent les cellules végétales. Les plantes porteuses du gène de résistance à un de ces antibiotiques deviennent elles-mêmes résistantes à l’antibiotique. Cette démarche permet d’éliminer précocement au laboratoire les plantes non porteuses du transgène d’intérêt. Il faut toutefois, pour cela, que ce gène de résistance ait été placé sous la dépendance d’un régulateur (promoteur) de gène actif dans les plantes, car son propre promoteur ne peut permettre l’expression de gène que dans des bactéries. Cette stratégie a donné naissance à quelques OGM commercialisés, au grand dam des opposants, qui ont prédit que nous allions devenir résistants aux antibiotiques ! Les plus prudents prédisent que les gènes de résistance aux antibiotiques présents dans les OGM vont se transférer dans des bactéries de l’environnement, qui vont ainsi devenir résistantes à ces antibiotiques, lesquels ne seront donc plus utilisables en médecine.

Un tel événement peut se produire dans des conditions expérimentales particulières, mais pas, en pratique, dans notre environnement, et pour les raisons suivantes.

1) Un transgène représente un millionième de l’ensemble de l’ADN d’une plante. Tant que la plante est vivante, son ADN est séquestré dans les chromosomes. À la mort de la plante, ses constituants sont dégradés. L’ADN est clivé en fragments de petite taille et les chances que le gène de résistance soit excisé précisément pour rester intègre et fonctionnel sont très faibles.

2) L’ADN n’entre que difficilement dans des cellules. Si tel n’était pas le cas, aucun organisme vivant ne pourrait conserver son intégrité génétique. On peut faire pénétrer de l’ADN dans des bactéries au laboratoire, mais en y ajoutant des agents chimiques dans des conditions qui sont très différentes de celles d’un champ.

3) De l’ADN étranger introduit dans une cellule ne s’intègre qu’avec une très faible fréquence dans le chromosome principal ou les plasmides de bactéries. L’intégration fait appel à un processus de recombinaison homologue entre l’ADN de l’hôte et l’ADN étranger. Il faut donc que la bactérie hôte possède déjà des séquences d’ADN identiques à celles de l’ADN étranger. Une très faible proportion de bactéries répond à cette exigence. Le gène de résistance contient, de plus, la séquence du promoteur de plante qui n’existe pas dans la bactérie, ce qui diminue encore les chances d’intégration.

4) Le gène de résistance intégré dans un chromosome bactérien ne serait pas actif, car son promoteur provient d’une plante, et il est inactif dans les bactéries.

5) Dans l’hypothèse, décidément extrêmement faible, où un gène de résistance à un antibiotique provenant d’un OGM se serait intégré sous une forme fonctionnelle, cela ne conduirait pas spontanément à l’émergence de bactéries devenues résistantes à l’antibiotique. Il faudrait, en effet, pour qu’une telle émergence se produise, que les quelques cellules qui auraient capté le gène de résistance soient soumises à une pression de sélection induite par l’antibiotique lui-même. La chance que cet antibiotique soit présent en quantité suffisante dans un champ est infime. Il faut par ailleurs garder à l’esprit que le transfert d’un gène de résistance ne pose de problème sanitaire que si la bactérie receveuse est pathogène. De telles bactéries ne sont pas les plus nombreuses dans notre environnement.

6) Si d’aventure toutes ces conditions étaient réunies, l’événement n’aurait qu’un impact négligeable sur la possibilité d’utiliser l’antibiotique en question. Cela vaut pour tous les antibiotiques dont les gènes de résistance ont été introduits dans un OGM. C’est très clairement la conclusion qu’ont tirée les experts de l’OMS (Organisation Mondiale de la santé), l’EMEA (Agence Européenne des Médicaments) et l’EFSA (Agence Européenne de Sécurité Alimentaire) au cours de l’année 2009 (1). Cette conclusion est valable même pour les antibiotiques considérés comme stratégiques par ces mêmes instances de régulation. Une des raisons est que de multiples gènes de résistance à des antibiotiques sont déjà présents dans les bactéries de notre environnement. Ces gènes sont, de plus, portés par des plasmides. Ils ont donc infiniment plus de chances de se transmettre à d’autres bactéries que ceux qui sont séquestrés dans l’ADN des OGM (2).

La pomme de terre Amflora, qui est un OGM obtenu il y a plus de 10 ans, possède un gène de résistance à un antibiotique placé sous la dépendance d’un promoteur bactérien. Son utilisation n’augmentera donc pas le risque de favoriser l’émergence de bactéries pathogènes résistantes à l’antibiotique utilisé pour son obtention.

Cette question légitime a reçu déjà les réponses qui conviennent il y a 10 ans (3), et aucun fait nouveau ne justifie une réouverture du dossier. Par ailleurs, les OGM plus récents ne contiennent plus de gène de sélection, d’autres techniques ayant été mises en place.

Références

(1) « Statement of EFSA on the consolidated presentation of opinions on the use of antibiotic resistance genes as marker genes in genetically modified plants » (2009) The EFSA Journal 1108 : 1-8.
[2] Demaneche S, Sanguin H, Pote John, Navarro E, Bernillon D, Mavingui P, Wildi W, Vogel T M, and Simonet P. (2008) « Antibiotic-resistant soil bacteria in transgenic plant fields ». Proc Natl Acad Sci USA 105 : 3957–3962.
[3] Gènes de résistance aux antibiotiques et plantes transgéniques (2001). Édité par Léa Clavilier, François Hervieu, Olivier Letodé. Inra Editions. 206 pages.

Mis en ligne le 10 février 2011
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