Histoire des OGM

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Depuis toujours l’homme a cherché à améliorer sa nourriture. Bien que d’une manière non-consciente au début, où les découvertes furent accidentelles, il a peu à peu découvert les avantages de l’amélioration génétique en sélection les meilleurs plants ou les animaux les plus productifs. Cette pratique de la sélection a permis aux premiers hommes de s’installer. L’homme a également vite appris les avantages que peuvent apporter les microorganismes à la nourriture comme par exemple la levure.

 

Avant l’établissement de l'agriculture, l’homme passait la plus grande partie de sa vie à suivre les animaux et à cueillir des plantes sauvages. Par domestication on entend l'adaptation des plantes et des animaux sauvages à l'usage des humains. Par la suite, une nouvelle méthode d'amélioration génétique s’est rajoutée, le croisement entre espèces proches.

 

En effet, les plants ayant des caractéristiques intéressantes ont été sélectionnés et croisés entre eux. Les techniques de croisement ont connu un franc succès dans l’agriculture. La plupart des variétés cultivés aujourd’hui sont des hybrides résultant de nombres années de croisement et de sélection des meilleurs descendants. Ainsi, au fil du temps, le matériel génétique s’est tellement différencié par rapport à celui de la plante ancêtre qu’on puisse parler de la création de nouvelles espèces. Par exemple le maïs actuel connaît un rendement supérieur à son ancêtre, le téosinte.

 

Ce n’est qu’avec la découverte des techniques de génie génétique que les croisements entre espèces éloignées n’ont pu être réalisées.

Avant l’arrivée des OGM

  • 8500 - 5500 B.C. : Les humains commencent à s'installer et à élever des plantes et des animaux. Les fermiers sélectionnaient les meilleurs plants en conservant leurs semences pour la saison suivante. La domestication des animaux commence.
  • 4000 B.C. : Des fouilles archéologiques dans le complexe de grottes dans le sud-est de l'Arménie ont révélé des installations et des artefacts datant d'environ 4000 B.C. qui sont fortement indicatives de la production de vin (1).
  • 3400 B.C. : Les Péruviens sélectionnent et cultivent les pommes de terre (2).
  • 2400 B.C. : Les Babyloniens améliorent la qualité des dattiers en pollinisant les arbres femelles avec du pollen d'arbres mâles ayant des caractéristiques souhaitables (3).
  • 2000 B.C. : Les Egyptiens utilisent la levure pour faire du pain levant (4).1866 : Gregor Mendel, découvre les lois de l’hérédité en décrivant la distribution des gènes au cours des générations.
  • 1875 : Le triticale, la première céréale créée par l'homme, a été obtenue en croisant le blé et le seigle (5).
  • 1927 : Herman Muller a découvert que les rayons X provoquent des mutations dans les chromosomes (6).
  • 1941 : George W. Beadle et Edward L. Tatum découvrent que les gènes sont impliqués dans la synthèse des enzymes. Découverte du principe « un gène - une enzyme » (7).
  • 1944 : Oswald Theodore Avery, Maclyn McCarthy et Colin MacLeod découvrent que l’ADN est le support de l’hérédité (8).1950 : Barbara McClintock découvre des facteurs génétiques mobiles (transposons) démontrant que des gènes peuvent sauter d’un endroit à l’autre (9).
  • 1953 : Francis Crick et James Watson découvrent la fameuse « double hélice » de l’ADN (10).
  • 1961 : Aux États-Unis, la toxine de Bacillus thuringiensis (Bt) a été commercialisé à partir de 1958. En 1961, le Bt a été enregistré comme pesticide auprès de l'EPA (Environmental Protection Agency) (11).
  • 1968 : Le prix Nobel de physiologie ou médecine 1968 a été décerné conjointement à Robert W. Holley, Har Gobind Khorana et à Marshall W. Nirenberg « pour leur interprétation du code génétique et de sa fonction dans la synthèse des protéines ». (12).
DNA and genome editing crop

Arrivée des OGM

  • 1970 : Découverte des enzymes de restrictions capables de couper l’ADN à des endroits précis (13).
  •  1973 :
    • Identification du plasmide Ti dans la bactérie Agrobacterium tumefaciens. Les gènes du plasmide Ti permettent à Agrobacterium de transférer de l’ADN dans des cellules végétales et de les modifier génétiquement (14).
    • Mise au point des techniques de clonage par Cohen et Boyer (15).
  • 1974 :
    • Rudolf Jaenisch crée une souris transgénique en introduisant de l'ADN étranger dans son embryon, ce qui en fait le premier animal transgénique au monde (16).
    • Transfert de gènes bactériens entre espèces non apparentées (17).
    • Des gènes eucharyotes provenant de la grenouille Xenopus laevis ont été transférés et exprimés dans la bactérie Escherichia Coli (18).
  • En 1977 : Le gène codant pour l’hormone somastatine est cloné et exprimé dans la bactérie Escherichia coli (19).
  • En 1978, Le gène codant pour l’insuline humaine est introduit et exprimé dans la bactérie Escherichia coli (20).·
  • 1982 : Entrée sur le marché européen de l’insuline produite par des bactéries génétiquement modifiées et vendue sous le nom de marque Humulin® par la société Eli Lilly (21).
  • 1982-1983 : L’équipe de Mary-Dell Chilton a transformé une variété de tabac avec un gène de levure (22).
  • 1983: Conception de la technique de la réaction en chaîne par polymérase (PCR), permettant de dupliquer en grand nombre une séquence d'ADN ou d'ARN connue (23).
  • 1986 :
    • Le vaccin Recombivax HB®, qui protège contre l'infection par le virus de l'hépatite B, a été approuvé pour être commercialisé en Allemagne de l'Ouest (24).
    • Le premier médicament anticancéreux est approuvé : l’interféron (25).
    • Les premiers essais en champ d’un tabac transgénique résistant à des herbicides ont eu lieu aux États-Unis et en France (26).
  • 1987 : Première approbation pour l'essai sur le terrain de plantes alimentaires génétiquement modifiées: tomates résistantes à des virus (27).
  • 1988 : Utilisation d’un vaccin recombinant pour la vaccination des renards contre la rage en Europe (28).
  • 1990 : La chymosine a été la première enzyme approuvée pour l'industrie alimentaire aux États-Unis et au Canada dans le but remplacer la présure utilisée pour cailler le lait (29).
  • 1994 : Commercialisation de la première plante génétiquement modifiée, la tomate flavr savr®, conçue pour rester ferme plus longtemps une fois cueillie (30).
  • 1995 : Commercialisation de maïs et de coton Bt résistants aux insectes ainsi que le soja tolérant à des herbicides.
  • 1996 : La naissance de Dolly, le premier mammifère cloné à partir d'une cellule adulte. Sa naissance a prouvé que des cellules spécialisées pouvaient être utilisées pour créer une copie exacte de l'animal dont elles provenaient (31).
  • 1997 : La Commission européenne autorise le premier maïs génétiquement modifié pour l’alimentation humaine et animale. Le maïs Bt 176 exprime un gène de la bactérie Bacillus thuringiensis conférant à la plante une résistance à la pyrale du maïs (32).
  • 1999 : L'Enviropig est génétiquement modifié produisant une enzyme, la phosphatase acide (phytase) dans sa salive qui lui confère la capacité de digérer le phosphore végétal plus efficacement. Les animaux transgéniques excrètent ainsi 30 à 70% moins de phosphate que les porcs non transformés (33).
  • 2002 : Clonage du premier animal de compagnie ; le chat CC (Carbon Copy) (34).
  • 2003 : L'Agence Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA) rend un avis positif sur une variété de maïs GM (35).
  • 2006 : L’ATryn® produit dans la glande mammaire de chèvres transgéniques a été approuvé comme médicament par l'Agence européenne des médicaments (EMA) en août 2006 et par la FDA aux États-Unis en février 2009. Cette protéine est le premier produit d'un animal de ferme transgénique à devenir un médicament enregistré.
  • 2009 : Conférence au Vatican, sur les nouvelles variétés de plantes génétiquement modifiées, ainsi que les conditions sociales dans lesquelles la biotechnologie pourrait contribuer à l'amélioration de l'agriculture en général et pour le bénéfice des pauvres et des vulnérables en particulier (36).·
  • 2012 : La première vache « hypoallergénique », Daisy, a été génétiquement modifiée pour éliminer une protéine qui peut déclencher une allergie au lactosérum chez les humains (37).
  • 2015 :
    • Un saumon génétiquement modifié a été approuvé pour la consommation humaine aux États-Unis (38).
    • Le Canada et les Etats-Unis ont approuvé la première variété de pomme de terre génétiquement modifiée conçue pour réduire le taux d'acrylamide dans les frites et chips (39).
  • 2017 : Création de blé pauvre en gluten (40).
  • 2018 : Dans son arrêt du 25 juillet 2018, la Cour Européenne de justice a défini que les organismes obtenus au moyen des techniques/méthodes de mutagenèse dirigée constituent des OGM (41).
  • 2020 : Le prix Nobel de chimie 2020 a été décerné conjointement à Emmanuelle Charpentier et Jennifer A. Doudna "pour le développement d'une méthode d'édition du génome (CRISPR/Cas)" (42).
Références
  1. Barnard H, Dooley AN, Areshian G, Gasparyan B, & Faull KF (2011) Chemical evidence for wine production around 4000 BCE in the Late Chalcolithic Near Eastern highlands. Journal of Archaeological Science 38(5):977-984.
  2. Rumold CU & Aldenderfer MS (2016) Late Archaic-Early Formative period microbotanical evidence for potato at Jiskairumoko in the Titicaca Basin of southern Peru. Proc Natl Acad Sci U S A 113(48):13672-13677.
  3. Scheil V (1913) De l'exploitation des dattiers dans l'ancienne Babylonie. Revue d'Assyriologie et d'archéologie orientale 10(1/2):1-9.
  4. Samuel D (1996) Investigation of Ancient Egyptian Baking and Brewing Methods by Correlative Microscopy. Science 273:488-490.
  5. Wilson S (1873) II . Wheat and Rye Hybrids. Transactions of the Botanical Society of Edinburgh 12(1-4):286-288.
  6. Muller HJ (1927) Artificial Transmutation of the gene. Science LXVI(No. 1699):84-87.
  7. Beadle GW & Tatum EL (1941) Genetic Control of Biochemical Reactions in Neurospora. Proc Natl Acad Sci U S A 27(11):499-506.
  8. Avery OT, MacLeod CM, & McCarty M (1944) Studies on the chemical nature of the substance inducing transformatioun of pneumococcal types. J Exp Med 79(2):137-158.
  9. B. M (1950) The origin and behavior of mutable loci in maize. Proc Natl Acad Sci U S A 36(6):344-355.
  10. Watson JD & Crick FHC (1953) A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature 171:737-738.
  11. EPA (1998) R.E.D. Facts Bacillus thuringiensis. EPA-738-F-98-001.
  12. The Nobel Foundation, The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968, https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/summary/, accessed: June 2019
  13. Smith HO & Welcox KW (1970) A Restriction enzyme from Hemophilus influenzae: I. Purification and general properties. Journal of Molecular Biology 51(2):379-391.
  14. Zaenen I, van Larebeke N, Teuchy H, van Montagu M, & Schell J (1974) Supercoiled circular DNA in crown-gall inducing Agrobacterium strains. Journal of Molecular Biology 86(1):109-127.
  15. Cohen SN, Chang AC, Boyer HW, & Helling RB (1973) Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro. Proc Natl Acad Sci U S A 70(11):3240-3244.
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  18. Morrow JF, et al. (1974) Replication and transcription of eukaryotic DNA in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S A 71(5):1743-1747.
  19. Itakura K, et al. (1977) Expression in Escherichia coli of a chemically synthesized gene for the hormone somatostatin. Science 198(4321):1056.
  20. Goeddel DV, et al. (1979) Expression in Escherichia coli of chemically synthesized genes for human insulin. Proc Natl Acad Sci U S A 76(1):106-110.
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  22. Barton KA, Binns AN, Matzke AJ, & Chilton MD (1983) Regeneration of intact tobacco plants containing full length copies of genetically engineered T-DNA, and transmission of T-DNA to R1 progeny. Cell 32(4):1033-1043.
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  25. Pranchevicius MC & Vieira TR (2013) Production of recombinant immunotherapeutics for anticancer treatment: the role of bioengineering. Bioengineered 4(5):305-312.
  26. James C & Krattiger AF (1996) Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986-1995 - The First Decade of Crop Biotechnology. ISAAA Briefs No. 1,.
  27. National Research Council (US) Committee on Scientific Evaluation of the Introduction of Genetically Modified Microorganisms and Plants into the Environment (1989) Field Testing Genetically Modified Organisms: Framework for Decisions. (National Academies Press (US)).
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  29. Flamm EL (1991) How FDA Approved Chymosin: A Case History. Bio/Technology 9(4):349-351.
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  31. Wilmut I, Schnieke AE, McWhir J, Kind AJ, & Campbell KHS (1997) Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 385:810-813.
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  38. Waltz E (2016) GM salmon declared fit for dinner plates. Nat Biotechnol 34(1):7-9.
  39. USDA Animal and Plant Health Inspection Service 2014 Low-Acrylamide Potential, Reduced Black Spot Bruise: Events E12 and E24 (Russet Burbank); F10 and F37 (Ranger Russet); J3, J55, and J78 (Atlantic); G11 (G); H37and H50 (H). Petition 13-022-01p. https://www.aphis.usda.gov/brs/aphisdocs/13_02201p.pdf
  40. Sanchez-Leon S, et al. (2018) Low-gluten, nontransgenic wheat engineered with CRISPR/Cas9. Plant Biotechnol J 16(4):902-910.
  41. European Court of Justice 2018 Judgment of the Court (Grand Chamber) of 25 July 2018 in Case C-528/16. http://curia.europa.eu/juris/document/document.jsf?text=&docid=204387&pageIndex=0&doclang=EN&mode=lst&dir=&occ=first&part=1&cid=337868
  42. The Nobel Foundation, The Nobel Prize in Chemistry 2020 was awarded jointly to Emmanuelle Charpentier and Jennifer A. Doudna "for the development of a method for genome editing.", https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/summary/, accessed: October 2020

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