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    Le 14-10-2018 / 06.24      





    DES INSECTES POUR DISSEMINER DES VIRUS, ARME INCONTROLABLE E

    LE MONDE | • Mis à jour le | Par Clémentine Thiberge

    Les insectes pourraient-ils bientôt être utilisés comme arme biologique ? C’est la question que se pose une équipe de chercheurs dans un article paru dans la revue Science ( source , article) , jeudi 4 octobre. Composé de juristes (université de Fribourg) et de scientifiques (Max Planck Institute de Plön et université de Montpellier), ce groupe de recherche a étudié un projet américain nommé « Insect Allies ».

    Ce programme, financé à hauteur de 27 millions de dollars (23 millions d’euros) par l’agence pour les projets de recherche avancée de défense (Darpa) du département de la défense des Etats-Unis, prévoit d’utiliser des insectes pour modifier génétiquement des plantes.


    Il a attiré l’attention des chercheurs par l’utilisation de nouveaux agents : les Horizontal Environmental Genetic Alteration Agents (HEGAAs). Il s’agit de virus qui ont été génétiquement modifiés pour les rendre capables de transformer les chromosomes d’une espèce cible, animale ou végétale. Ces agents vont permettre d’altérer l’ADN de certaines plantes directement dans leur environnement. Ils pourraient donc rendre une plante résistante à un certain pathogène en cours de saison.


    Modifications à l’insu des agriculteurs


    « Cette technique est une nouveauté, explique Christophe Boëte, coauteur de l’article et chercheur à l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier. Pour l’instant, les plantes OGM portent les modifications génétiques voulues avant d’être plantées. Les agriculteurs, les producteurs choisissent donc les plantes modifiées en amont des semis. » Avec les HEGAAs, la possibilité de modifier des plantes par des interventions extérieures, à l’insu des agriculteurs, est bien plus grande selon les chercheurs.

    Dans le cas d’utilisation en agriculture le programme Insect Allies pourrait être utilisé par exemple dans un champ de maïs atteint d’une maladie. En ayant recours aux HEGAAs, il serait possible de modifier la plante pour qu’elle résiste à cette maladie. Mais ce procédé pourrait également être utilisé à des fins offensives, au sens militaire du terme, pour détruire des cultures en envoyant sur des champs sains un virus qui décime une plante ciblée ou qui entraîne une stérilité des graines.


    Mais le point le plus inquiétant de ce projet, pour les scientifiques européens, vient du moyen de dispersion. En effet, l’approche financée par la Darpa exige que les virus ne soient pas transmis par des moyens traditionnels, tels que les pulvérisations, qui sont facilement surveillées et contrôlées, mais par des insectes. Pucerons, mouches blanches ou cicadelles, seraient ainsi envoyés sur les champs pour disperser les virus. Or, ces derniers sont par nature beaucoup plus difficiles à contenir sur la surface d’utilisation. L’emploi de ces insectes requiert de mettre en place de solides barrières biologiques, pour ne pas contaminer des champs qui ne seraient pas concernés par le projet. Ainsi, la Darpa n’a depuis 2017, début du projet, effectué que des essais sous serre.


    La crainte d’une utilisation offensive


    Pour les chercheurs européens, cette innovation dans les pratiques agricoles ne justifie pas l’utilisation d’insectes. « Il aurait été parfaitement possible pour la Darpa de proposer que le développement de HEGAAs soit déployé avec un équipement de pulvérisation agricole, sans l’implication d’insectes », souligne Guy Reeves, premier auteur de l’article. Ils estiment que les motivations de la Darpa ne sont pas aussi claires que l’agence le laisse paraître.


    Avec Insect Allies, la Darpa souhaite certes améliorer l’agriculture, mais une motivation secondaire est brièvement mentionnée dans le rapport : l’utilisation de ce projet en tant que réponse défensive à des « menaces non spécifiées introduites par des acteurs étatiques ou non étatiques ». Ce qui pourrait inclure des attaques biologiques.


    Cette application défensive ne convainc pas les chercheurs européens. Selon Guy Reeves, « il est difficile d’imaginer que les agriculteurs américains ne bénéficieraient pas d’un équipement de pulvérisation par avions militaires et civils dans l’éventualité de telles menaces artificielles. En outre, la capacité de pulvérisation est beaucoup plus rapide [à mettre en œuvre] que la production en masse d’insectes. »

    Selon les chercheurs, il serait bien plus facile d’utiliser les HEGAAs comme arme offensive que comme pratique d’agriculture : « Il est possible de tuer ou stériliser une plante en perturbant un seul gène, explique Guy Reeves. Alors que modifier la résistance d’une plante nécessite l’insertion de nouveaux gènes. Or, il est mille fois plus facile d’éteindre un gène que d’en insérer un. »


    Déterminer les éventuelles conséquences


    L’approche de la Darpa reflète, par conséquent, « l’intention de développer un moyen de transmettre des HEGAAs à des fins offensives », selon M. Reeves et ses collègues, et si une telle approche devait être adoptée, des « simplifications basiques » pourraient être utilisées pour générer une nouvelle classe d’armes biologiques, facilement transmissibles grâce à la technique de dispersion par insectes.


    « Ce programme peut être perçu comme un effort visant à développer des agents biologiques à des fins hostiles, poursuit Guy Reeves. Ce qui, si c’était avéré, constituerait une violation de la Convention sur les armes biologiques. » Cette convention, signée en 1972 par 175 pays, interdit le développement, la production, le stockage ou l’utilisation des armes biologiques.


    Mais le chemin pour arriver à ces usages est encore long. « Les conséquences envisagées par les chercheurs européens sont très théoriques pour l’instant, tempère Jean-Christophe Pagès, président du Haut Conseil des biotechnologies. Les chercheurs exposent le pire scénario possible. Pour déterminer les éventuelles conséquences, il reste encore beaucoup de points à approfondir. Seule une approche au cas par cas, selon les outils utilisés, permettra de proposer les mesures adaptées. »


    Mais, selon lui, l’alerte donnée par ces chercheurs est indispensable : « Cet article expose une position de chercheurs qui se posent des questions sur l’existence et le caractère adapté d’un encadrement législatif. Ce qui est tout à fait légitime et positif. » « Notre but aujourd’hui est d’ouvrir un débat constructif sur cette question, confirme Christophe Boëte. Ce qui pourrait aboutir à une réglementation internationale de régulation de ce genre de nouvelles techniques. »

    Articles presse anglo saxonne :


    US military plan to spread viruses using insects could create ‘new class of biological weapon’, scientists warn https://www.independent.co.uk/news/science/us-military-plan-biological-weapons-insect-allies-virus-crop-darpa-a8568996.html
    Viruses Spread by Insects to Crops Sound Scary. The Military Calls It Food Security
    https://www.nytimes.com/2018/10/04/science/darpa-gene-editing.html

    US plan to genetically alter crops via insects feared to be biological war plan
    https://www.theguardian.com/environment/2018/oct/04/us-plan-to-genetically-alter-crops-via-insects-feared-to-be-biological-war-pla

    Consider what this publicly funded program is developing
     
    Image credit: www.darpa.mil ,  reuse in accordance with USA.Gov policy
    Genetically modified viruses to perform gene editing of crops in already-planted fields?
    Genetically modified viruses intended to be dispersed into the environment using insects?
    The DARPA  ‘Insect Allies’ program

    Recent coverage of the issue genetically modified viruses engineered to modify the genome of a second species  when released in to the environment (HEGAAs )

     
    Crop-protecting insects could be turned into bioweapons, critics warn
     
    Scientists: Pentagon’s Plant-Virus Research Could Endanger World’s Food Supply
     
    Des insectes pour disséminer des virus : une arme incontrôlable ?
     
    Viruses Spread by Insects to Crops Sound Scary. The Military Calls It Food Security.
     
    The Pentagon is studying an insect army to defend crops. Critics fear a bioweapon.
     
    Un artículo en 'Science' alerta de que EEUU podría estar probando armas biológicas usando insectos infectados con virus
     
    Scathing Report Accuses the Pentagon of Developing an Agricultural Bioweapon
     
    The US military is hacking insects with virus DNA, raising fears of dangerous new bio-weapons
     
    DARPA IS MAKING INSECTS THAT CAN DELIVER BIOWEAPONS, SCIENTISTS CLAIM
     
    Questions Raised About DARPA-Funded Crop Program
     
    Des insectes pour transformer un champ en OGM : l'inquiétant projet de l'armée américaine
     
    US plan to genetically alter crops via insects feared to be biological war plan
     
    Scientists: US military program could be seen as bioweapon
     
    The Pentagon is studying an insect army to defend crops, but critics fear a bioweapon
     
    Scientists: US military program could be seen as bioweapon
     
    Alerta por un programa militar para propagar virus con insectos

     
    An international multi-disciplinary team of lawyers (University Freiburg) and scientists (Max-Planck-Institue in Plön and University Montpellier) argue the Insect Allies program is likely to have immediate impacts on global biosecurity (regardless of whether it proves technically successful or not).

    “the program may be widely perceived as an effort to develop biological agents for hostile purposes and their means of delivery, which — if true — would constitute a breach of the Biological Weapons Convention.”

    Image credit: Derek Caetano-Anollés
    This site provide an extended biological perspective on aspects of our recent Science article.
    Links in blue are to external websites
    Links in  bold are to specific fragments in the Science article text or pages in this website.
     
    The description of the 4 year ‘Insect Allies program that commenced in summer 2017 is almost exclusively based on United States Government documents and press releases from the funder (DARPA) and the 3 academic groups doing the research.

    download DARPA work plan
    (Reading pages 4-12 of the above document provides the best available description of the program we are aware if )
    or mirrored here
    The Insect Allies program is the first to propose or fund the development of HEGAA viruses.

    What are HEGAAs-horizontal environmental genetic alteration agents?
    HEGAAs are viruses which have been genetically modified to gain a capacity to edit the chromosomes of a target species (e.g. plant or animal) when intentionally released into the environment
    The word “horizontal” comes from their ability to be transmitted in the environment by infection
    The word “environmental” comes from the intention for these genetically modified viruses to be dispersed into the environment.
    The words “genetic alteration agents” comes from the capacity to alter the chromosomes of a target species. This might be through causing  a random mutation or introducing a new DNA sequence.
    The specificity of HEGAAs is dependent on two things (1) the range of species the genetically modified  virus can infect AND (2) the presence of the suitable DNA sequences in the chromosomes of cells that become infected.
    An example of an insect dispersed viral HEGAA which disrupts a specific plant gene  is illustrated in this figure belowAre HEGAAS the first  genetically modified viruses proposed for use in the environment? 
    No. In fact there have even been 4 field trials, starting in 1993 (see  FAQ page for more details)- Though none of these were HEGAAs

    Interest in genetically modified viruses, including HEGAAs, largely stems from their rapid speed of action, as infections can sweep quickly through target populations. This same property is also a serious safety concern, in that it makes it hard to predict where viruses geographically disperse to or what species they eventually infect.

    Other authors prior to us have  highlighted the pressing need for a trans-national framework to make informed and transparent decisions about genetically modified viruses e.g.
    1. Angulo, E.; Gilna, B. When biotech crosses borders– international governance of self-dispersive GMOs purposefully released for public health, controlling invasive species and pests, and treating wildlife. Nature Biotechnology 2008
    2. Angulo, E.; Cooke, B. First synthesize new viruses then regulate their release? The case of the wild rabbit. Molecular Ecology 2002,
    3. Kuiken, T. DARPA’s Synthetic Biology Initiatives Could Militarize the Environment. Slate 2017.


    Probably due to the complex regulatory, biological, economic, and societal implications that need to be considered little progress has been made on how genetically modified viruses should be regulated when the intention is to disperse them in the environment.

     It is in this context that DARPA presented its Insect Allies work program in Nov 2016
    download DARPA work plan
    (reading pages 4-12 provides the very best description of its aims)

    What makes the DARPA Insect Allies program unique compared to all earlier GM virus programs?
    It is the very first program to propose or fund the development of HEGAA viruses. These have the capacity to perform genetic engineering in the environment (this might also include seeds if the target species is a plant)
     The insect based means of delivery mandated in the work plan for the genetically modified viruses is obviously unpredictable
    The motivations provided for earlier programs were clear and plausible
    The DARPA program is easily weaponized (this is nothing to do with the fact that DARPA is a military agency)



    Why do applied uses of viruses require functional trans-national control?  
    If you take the example of the release of viruses to control rabbit populations (these were not genetically modified viruses), then the number of approved releases  of viruses is dwarfed by other kinds of  trans-national movements (some of which are inter-continental). If a virus is perceived to be effective and useful and it is transmissible it appears reasonable to assume that will be moved without approval. Information taken from Angulo, E.; Cooke, B. First synthesize new viruses then regulate their release?
     The case of the wild rabbit. Molecular Ecology 2002, 11, 2703–2709


    Are proposals for the use of HEGAAs likely to remain limited to agriculture?
    Probably not. In the absence of  functional trans-national frameworks for discussing genetically modified  viruses, and HEGAAs specifically, it is conceivable  that other applications will also be proposed and funded.
    For example, below is  the frequency of publications explicitly considering the possibility of  developing vaccines which are transmissible between individuals (removing the necessity of  individual vaccination, along with any possibility of informed consent). Subject classifications of the above 7 papers according to Web of Science.  The numbers of studies in the above graph are small, more studies do exist on this topic but they do not have the exact combination of “transmissible vaccine” in their title.
     Indeed the rabbit GM virus field trial in Spain (occurred 2000, see .pdf) is an example of this type of approach.
     




     awareness of HEGAAs and insect-based means of their delivery is currently very low among nonspecialist scientists and policy-makers, even though it is anticipated that key development milestones should be achieved within the next year.  Should this be accepted as the global norm for funding projects that enable such potentially hazardous directions of research, the best practices and  rules, which have contributed to keeping our world largely free from the use of devastating biological weapons for over 60 years, may be seriously undermined.


     To contact  authors  of the Science  article use the following  address or links on press release pages above


     

    Dr. Guy Reeves
    Max Planck Institute for Evolutionary Biology, Plön
    reeves@evolbio.mpg.de
    (media requests by e-mail only)
    http://web.evolbio.mpg.de/~reeves/Site/GuyReeves.html

    Artwork credit: butterknife, Dylan Egon

     

     

     

     

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