ARTICLE
L'analyse du risque distingue classiquement les risques liés
à la dissémination des transgènes, en particulier
de gènes de résistance à des antibiotiques, qui ne
seront pas évoqués ici et les risques éventuels liés
à la consommation animale ou humaine. La très grande diversité
des produits qui existent déjà ou qui pourraient être
proposés dans un avenir plus ou moins proche fait que les niveaux
de risque en alimentation humaine peuvent être très différents
selon que l'on considère :
- des plantes génétiquement modifiées dont les
seules parties comestibles sont directement consommables par l'homme (fruits,
légumes, chicorée, maïs doux...) ;
- des plantes génétiquement modifiées destinées
à une transformation industrielle et à l'élaboration
de produits dits intermédiaires, eux-mêmes utilisables comme
ingrédients alimentaires (amidons de maïs, de blé,
sirops de glucose ou de fructose issus de ces amidons, amidon modifié
de pomme de terre, lécithines de soja...) ;
- des plantes génétiquement modifiées destinées
à l'alimentation animale sous la forme de fourrages ou de farines
(maïs, soja), destinés à des animaux d'élevage
dont seuls les produits (lait, viande, œufs) seront consommés
en alimentation humaine ;
- des animaux ayant fait l'objet de nouvelles technologies de la reproduction
dites de 3e ou de 4e génération, telles
que la fécondation in vitro, le clonage par transfert de
noyaux, la transgenèse [2] et dont les produits seraient directement
consommés par l'homme ;
- des micro-organismes génétiquement modifiés utilisables
directement soit comme probiotiques, soit comme ferments dans des produits
fermentés aussi traditionnels que des fromages ou du vin ;
- des micro-organismes génétiquement modifiés utilisés
comme producteurs d'auxiliaires technologiques, tels que des enzymes elles-mêmes
mises en œuvre dans l'industrie agro-alimentaire pour améliorer
ou modifier des produits ou des procédés industriels [3].
L'évaluation de la sécurité sanitaire de tels produits
doit donc non seulement tenir compte de la nature de la transformation
génétique et de l'espèce qui en fait l'objet, mais
aussi du stade de la chaîne alimentaire auquel on se place ainsi
que des différentes transformations. En particulier, le transgène
et ses produits d'expression sont présents dans les parties comestibles
des plantes et animaux génétiquement modifiés, sauf
exception ; en revanche, le transgène devrait être théoriquement
absent, sauf à l'état de traces, dans les ingrédients
issus de produits intermédiaires et a fortiori dans les
produits traités par des enzymes recombinantes.
Lignes directrices
L'évaluation de l'innocuité de ces nouveaux aliments repose
donc sur un examen au cas par cas. Il n'en demeure pas moins indispensable
de coordonner et d'harmoniser les procédures d'évaluation.
Suite aux travaux de nombreux groupes [4-6], les principes présidant
à l'évaluation de la sécurité d'emploi des
nouveaux aliments ont été définis et développés.
Un cadre plus formel d'évaluation a été proposé
sous la forme d'arbres de décision et de recommandations de nature
scientifique par le Comité scientifique de l'alimentation humaine
[7]. Il a paru nécessaire d'aller plus loin dans ces recommandations
et d'apporter un cadre méthodologique par l'établissement
de lignes directrices. C'est, entre autres, ce qu'a proposé le
Conseil supérieur d'hygiène publique de France qui a adopté,
par un avis du 12 janvier 1999, des lignes directrices concernant les
plantes génétiquement modifiées et les produits alimentaires
qui en sont issus [8]. Il y a généralement un consensus
pour porter l'analyse aux différents niveaux suivants :
- analyse de la construction génétique ;
- analyse et caractérisation physico-chimique, fonctionnelle
et toxicologique des produits d'expression ;
- valeur nutritionnelle des produits et équivalence en substance
;
- recherche d'effets non intentionnels et inattendus.
Une analyse critique portant sur l'évaluation de l'insécurité
des nouveaux aliments a récemment été proposée
par Wal et Pascal [9].
Enfin, il faut admettre que beaucoup reste à faire pour établir
des lignes directrices adaptées aux produits issus d'animaux transgéniques
ainsi qu'aux micro-organismes génétiquement modifiés
destinés à être consommés directement comme
ferments ou comme probiotiques.
En revanche, s'il n'existe pas encore de réglementation communautaire
concernant les enzymes utilisées comme auxiliaires technologiques,
des lignes directrices ont été établies dès
1991 par le Comité scientifique de l'alimentation humaine, pour
l'évaluation des préparations enzymatiques, y compris celles
issues de micro-organismes génétiquement modifiés.
Ces lignes directrices portent sur :
- l'organisme producteur, la démonstration de sa non-pathogénicité,
la description des constructions génétiques (organisme donneur,
hôte, nature du transgène...) ;
- la préparation enzymatique (critères de pureté,
innocuité, activités enzymatiques secondaires...) ;
- les effets de l'enzyme sur les produits alimentaires traités.
Les procédures appliquées en France et les critères
de pureté requis ont été décrits par ailleurs
[10]. Le Conseil supérieur d'hygiène publique de France
a également émis un avis selon lequel on doit démontrer
l'absence d'ADN recombinant dans les préparations enzymatiques
issues d'OGM.
Qu'elles s'appliquent aux plantes transgéniques ou aux enzymes,
ces lignes directrices ont bien évidemment leurs limites. Certaines
des informations requises ne posent pas de problème majeur, parce
qu'elles reposent sur des méthodes sûres et validées
: il s'agit en particulier de l'analyse de la construction génétique
(séquences transférées, nombre d'insertions, stabilité,
possibilités de transferts, informations d'ordre analytique pour
assurer la traçabilité), de la caractérisation des
produits d'expression aux niveaux biochimique et fonctionnel. En revanche,
la caractérisation toxicologique pose généralement
plus de problèmes, parce qu'il s'agit précisément
de protéines.
Évaluation toxicologique des protéines
exprimées
La détermination des niveaux d'expression des protéines
nouvelles, exprimées dans les différents tissus et organes
de la plante, ne devrait pas poser de problème particulier avec
les techniques analytiques actuelles, notamment immunochimiques.
L'évaluation toxicologique pourrait dans un premier temps tenir
compte des fonctions exercées par la nouvelle protéine.
Ainsi, la protéine cry IA (b) de Bacillus thuringiensis,
introduite dans le maïs pour lui conférer la résistance
à la pyrale, n'est considérée comme toxique que chez
certains lépidoptères : cette DELTA-endotoxine est agoniste
d'un récepteur présent dans l'intestin moyen de l'insecte.
Ce récepteur est absent chez tous les autres animaux et en particulier
chez les mammifères, donc chez l'homme chez qui la DELTA-endotoxine
n'interagit pas avec la muqueuse intestinale. De même, une enzyme
recombinante telle que la chymosine n'a pas de fonction particulière,
au niveau physiologique, autre que la coagulation des caséines,
par hydrolyse de la kappa-caséine.
En revanche, la plupart des enzymes qui auraient un effet physiologique
(protéases, transglutaminase) doivent être inactivées
dans le produit alimentaire ou éliminées. Ces données
très spécifiques n'excluent pourtant pas des essais de toxicologie
générale.
Les protéines PAT (résistance au glufosinate) et EPSPS
(résistance au glyphosate) sont les deux principales protéines
impliquées dans la résistance aux herbicides : les données
actuellement disponibles ou publiées font état des tests
de toxicité aiguë (DL 50 déterminée dans des
conditions expérimentales simplifiées) et de tests de dégradabilité
enzymatique in vitro.
Il est généralement admis que des tests de toxicité
subchronique, par administration quotidienne réitérée
sur une durée de 90 jours ou à la rigueur de 28 jours, sont
les plus adéquats pour des substances qui sont censées être
présentes, même à des doses très faibles, dans
des produits alimentaires destinés à être consommés
régulièrement. En revanche, des tests de toxicité
chronique sur 2 ans poseraient de difficiles problèmes de réalisation
et n'apporteraient pas d'informations supplémentaires significatives.
On préconise donc un test de 90 jours sur des rats pris au départ
en période de pleine croissance.
La principale objection faite à l'encontre des résultats
ainsi obtenus tient au fait qu'il est difficile d'obtenir des protéines
en quantité suffisante pour réaliser de tels tests : soit
on extrait la protéine de la plante qui l'exprime et on risque
de la dénaturer au cours de l'extraction, soit on fait exprimer
cette protéine dans une bactérie, pour en obtenir des quantités
significatives. Dans ce dernier cas, on court le risque d'obtenir une
protéine de conformation légèrement différente,
puisque les régulations post-traductionnelles sont différentes
(pas de glycosylation). Dans quelques cas limités, il a été
possible de recourir à cette stratégie lorsque la protéine
à tester n'est pas glycosylée.
Les tests de dégradabilité in vitro sur des systèmes
modèles simulant la digestion gastrique et intestinale posent problème
dans la mesure où ils sont pratiqués dans des conditions
expérimentales relativement simplifiées par rapport à
la réalité physiologique. Ces tests consistent à
suivre la dégradation des protéines d'abord dans un milieu
à pH 2 en présence de pepsine puis à pH 7 en présence
d'extrait pancréatique. Il arrive que ces tests soient réalisés
séparément et non de façon séquentielle, ce
qui n'a plus de signification physiologique. Ces essais ne tiennent pas
compte des effets de matrice de l'aliment dans les contenus digestifs
(pouvoir tampon), des cinétiques de sécrétion des
enzymes digestives, des cinétiques d'hydrolyse, des produits intermédiaires
d'hydrolyse pouvant résister longtemps à l'hydrolyse dans
l'intestin.
Les tests de génotoxicité sont-ils pertinents
?
Pour les préparations enzymatiques, les lignes directrices européennes
préconisent deux tests, l'un de mutagénicité (par
exemple un essai de mutagenèse inverse), l'autre de clastogénicité.
Ces tests sont parfaitement appropriés pour des substances autres
que des protéines ; dans le cas des préparations enzymatiques,
ces tests sont pertinents pour détecter le pouvoir génotoxique
d'impuretés potentiellement présentes. L'examen de dizaines
de dossiers montre que les préparations enzymatiques ne révèlent
jamais de potentiel génotoxique dans la mesure où les pratiques
de sélection des souches, d'autoclonage et d'amplification de gènes
conduisent à des préparations de plus en plus pures et de
plus en plus actives, avec des facteurs de sécurité de plus
en plus élevés, ce qui est encourageant !
L'évaluation du potentiel allergénique a été
largement décrite et discutée par ailleurs [9, 11, 12] ;
il y a encore sujet à débat. Cependant, il y a un consensus
pour admettre que les techniques du génie génétique
ne sont pas de nature à conférer un potentiel allergénique
aux produits obtenus, sauf si l'on introduit un gène codant pour
une protéine considérée comme allergénique.
Ce fut le cas de la protéine 2S de la noix du Brésil, qui
a été abandonnée. Les données actuellement
disponibles font état, d'une part, de tests de dégradabilité
en système digestif simulée et, d'autre part, de la recherche
d'homologies de séquences portant sur 8 acides aminés consécutifs,
par comparaison avec des protéines connues pour leur potentiel
allergénique, ce qui exclut a priori les épitopes
à caractère conformationnel.
Un autre problème émergent est lié aux techniques
permettant de modifier spécifiquement un ou plusieurs acides aminés
dans la séquence d'une protéine. L'argument consistant à
affirmer que la protéine modifiée présente un degré
d'homologie très fort par rapport à la protéine de
référence n'est pas suffisant ni recevable sur le plan sécuritaire.
Dans ce cas, il faut considérer la protéine modifiée
comme une nouvelle protéine, à évaluer sur le plan
toxicologique. Ceci concerne les enzymes modifiées pour améliorer
leur stabilité ou leur activité dans des conditions de milieu
inhabituelles. C'est aussi le cas de protéines modifiées
sur quelques acides aminés et dont le gène a été
transféré à une plante. La même remarque peut
être faite pour des protéines de fusion, même si l'on
considère que les deux protéines constitutives ne sont pas
toxiques.
Valeur nutritionnelle, équivalence en
substance, effets non intentionnels
Le principe d'équivalence en substance a été longuement
débattu et peut s'appliquer fort bien à des nouveaux aliments
issus de nouvelles technologies qui n'impliquent pas de modifications
du génome.
L'équivalence en substance peut théoriquement être
établie à partir de l'analyse de l'ensemble des macro et
micro-nutriments, des facteurs anti-nutritionnels et/ou toxiques, connus
dans la famille botanique considérée.
L'interprétation des données, notamment sur le plan statistique
est toujours difficile : variabilité intraspécifique, effets
environnementaux, conditions de culture. Dans le cas des OGM, on devrait
admettre qu'il n'est pas possible d'appliquer le principe d'équivalence
en substance, ne serait-ce que par la possibilité d'effets pléitropes,
traduisant des modifications du génome (altération d'autres
gènes, stimulés ou réprimés) ou des modifications
de régulation post-traductionnelle (glycosylation, phosphosylation),
mais dont les conséquences sont difficiles à déterminer
analytiquement. Les techniques d'analyses par empreintes génétiques
(génome) ou métaboliques (protéome) sont donc à
développer.
Ceci étant dit, la détermination de la valeur nutritionnelle
d'une plante transgénique peut se faire, le cas échéant,
au niveau de la plante entière et, dans le plus grand nombre de
cas, sur les différentes familles de produits alimentaires qui
en sont issus après transformation technologique.
Il n'y a pas d'autre solution, dans un premier temps, que d'en déterminer
analytiquement la composition en nutriments et en substances antinutritionnelles
ou à activité biologique. Cependant, la valeur nutritionnelle
est le reflet non seulement d'une table de composition mais aussi, notamment,
de la biodisponibilité des nutriments.
C'est la raison pour laquelle l'idée prévaut actuellement
de recommander la réalisation d'essais in vitro permettant
de tester la tolérance du nouvel aliment dans des conditions nutritionnelles
correctes : respect d'un bon équilibre nutritionnel, couverture
des besoins nutritionnels. Ce type d'expérimentation ne constitue
ni un essai nutritionnel, ni un essai toxicologique puisqu'il ne permet
pas d'établir de relation dose-effet. Un test de tolérance
devrait néanmoins permettre de donner quelques indications sur
le plan nutritionnel (digestibilité, croissance) mais devrait aussi
permettre, s'il est réalisé sur une période suffisamment
longue incluant chez un jeune animal les phases de maturation pubertaire
et de croissance intense, de révéler toute anomalie non
décelable par ailleurs à partir de la simple démarche
analytique. Le choix de l'espèce animale peut se discuter. Un bon
essai réalisé sur une espèce d'intérêt
zootechnique, dans des conditions respectant de bonnes pratiques d'expérimentation,
est tout aussi acceptable qu'un test sur animaux de laboratoire : s'il
est pratiqué sur le rat, une durée de 90 jours paraît
souhaitable.
CONCLUSION
La tendance est actuellement au renforcement des études visant
à établir l'innocuité de toute nouvelle protéine
étrangère introduite par la voie génétique,
au moyen des tests de toxicité subchronique et non par des tests
de toxicité aiguë.
L'autre effort de démonstration de l'innocuité doit porter
sur les produits alimentaires issus de l'OGM. Il est évident que
la démonstration préalable de l'absence de toxicité
de la protéine nouvelle exprimée ne dispense en rien de
la réalisation de tests démontrant la bonne valeur nutritionnelle
et la tolérance du produit alimentaire final.
L'application stricte des lignes directrices actuellement proposées
nous interpelle aussi a contrario sur l'exacte connaissance que
nous devrions avoir des aliments considérés comme traditionnels.
Nombre de questions posées (allergénicité, cinétiques
d'hydrolyse digestive, effets biologiques autres que nutritionnels des
constituants de nos aliments) ne sont pas spécifiques aux produits
issus du génie génétique.
REFERENCES
1. Règlement européen sur les nouveaux aliments et
nouveaux ingrédients alimentaires EC 258-97 (1997). Journal Officiel
des Communautés européennes, 14 février.
2. THIBIER M, Coord. (1999). Colloque scientifique 29 septembre
1999. Biotechnologies de la reproduction animale et sécurité
sanitaire des aliments. Maisons-Alfort : AFSSA Ed, 1999 : 118.
3. LARRETA-GARDE V, Coord. (1997). Enzymes en agro-alimentaire.
Paris : Lavoisier Tec & Doc Ed : 380.
4. WHO (1995). Application of the principle of substantial equivalence
to the safety evaluation of food components from plant derived by modern
biotechnology. Genève : WHO, Food safety unit : 63.
5. FAO-WHO. Biotechnology and food safety. Joint FAO/WHO
Expert Committee, WHO.
6. Organisation pour la coopération économique et
le développement (1996). Food safety evaluation. Paris :
OCDE Publication.
7. Journal Officiel des Communautés européennes,
16 septembre 1997, L.253, Vol. 40.
8. BESANÇON P (1999). Évaluation de la sécurité
des nouveaux aliments. OCL, 6 : 286-9.
9. WAL JM, PASCAL G (1999). Nouveaux aliments, nouveaux risques.
Analyse et évaluation des risques liés à la consommation
de nouveaux aliments. Médecine et Nutrition, 35 : 165-84.
10. BESANÇON P (1997). Les principes de la régulation
sur l'utilisation des enzymes dans les industries alimentaires. In : LARRETA-GARDE
V, Coord. Les enzymes. Paris : Tec & Doc Lavoisier Ed : 13-25.
11. METCALFE DD, ASTWOOD JD, TOWNSEND R, SAMPSON HA, TAYLOR SL,
FUCHS RL (1996). Assessment of the allergenic potential of foods derived
from genetically engineered crop plants. Crit Rev Food Sci Nutr,
36 : S165-86.
12. CHESSON A, JAMES P (2000). Les aliments avec OGM sont-ils sans danger
? La Recherche, 327 : 27-35.
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