Empêcher les insectes de résister aux toxines transgéniques

Des chercheurs américains ont démontré que la création de zones refuges ensemencées de plantes non manipulées génétiquement retardait les phénomènes de résistance. Mais cette précaution réduit l'intérêt des semences transgéniques

D'un usage limité, par mesure de précaution, en Europe, les plantes de grande culture dotées d'un gène codant pour une toxine fatale aux ravageurs sont largement utilisées ailleurs dans le monde. Leur emploi extensif entraîne l'apparition de lignées d'insectes résistants. Ce phénomène inéluctable est une conséquence de l'adaptation des espèces à leur milieu, conformément à la théorie de l'évolution. Des études récentes montrent que la création de zones refuges ensemencées de plantes non manipulées génétiquement constitue une parade efficace pour retarder l'apparition de cette résistance. Cette contrainte risque d'accroître la désaffection des agriculteurs pour les plantes transgéniques, d'autant que, avec les pesticides classiques, le traitement d'une petite part seulement des cultures était souvent suffisant pour limiter les dégâts des ravageurs.

En 1999, 24% du maïs et 5% du coton cultivés comportaient des gènes issus d'une bactérie insecticide, Bacillus Thuringiensis (Bt). Si, en Europe, le principe de précaution conditionne nombre d'interdictions de cultiver les plantes génétiquement modifiées, les champs du reste du monde (et notamment des Etats-Unis, avec à eux seuls 9 millions d'hectares ensemencés en maïs Bt) constituent un laboratoire géant permettant d'étudier en vraie grandeur les risques induits par ces plantes mutantes.

L'une des craintes concernant ces dernières porte sur l'apparition d'insectes capables de résister aux toxines de Bt sécrétées par les plantes manipulées, ce qui, par ricochet, rendrait inopérants les traitements classiques faisant appel à ces toxines. Dans l'édition de mars du mensuel Nature Biotechnology, Anthony Shelton, du département d'entomologie de la Cornell University (New York) et ses collègues décrivent les "raffinements" des règles à respecter pour retarder l'apparition de telles résistances.

Le phénomène est en effet inéluctable, si l'on en croit la théorie de l'évolution. Celle-ci indique que, lorsqu'une pression est exercée sur une population, il y a des probabilités non négligeables qu'apparaissent des individus résistants à cette pression. C'est notamment le cas chez les bactéries, contre lesquelles il faut toujours conserver un ou plusieurs antibiotiques d'avance. Les plantes transgéniques, qui expriment des toxines à fortes doses, exercent une pression comparable sur les insectes ravageurs, et tous les spécialistes considèrent qu'il faut anticiper l'apparition de phénomènes de résistance.

L'exemple de la teigne

L'une des stratégies imaginées par les scientifiques consiste à conserver, à proximité des plantes transgéniques, des arpents sans organisme génétiquement modifié (OGM), où des ravageurs sensibles aux toxines sécrétées dans les champs transgéniques. Leur croisement aurait alors pour effet de "diluer" l'éventuelle résistance, la génération suivante continuant à porter des gènes de sensibilité à la toxine.

Jusqu'alors, le bien-fondé de cette stratégie dite "haute dose/refuge" était essentiellement théorique dans la mesure où, fort heureusement, aucune lignée de pyrales du maïs résistantes n'a été observée en plein champ. C'est la raison pour laquelle l'équipe d'Anthony Shelton a utilisé un autre insecte, la teigne des crucifères, qui s'attaque au brocoli Bt, et dont plusieurs lignées sont résistantes. La teigne a aussi le "mérite" de pouvoir être étudiée en plein champ sans danger, dans la mesure où elle ne survit pas aux hivers rigoureux de la côte est des Etats-Unis.
L'équipe de la Cornell University a procédé à des lâchers successifs de teignes, dont une partie était résistante, dans différentes parcelles. Certaines de ces dernières étaient aléatoires de brocoli Bt et de brocoli normal (exempt de toxines); d'autres présentaient une nette séparation entre les plantes transgéniques et les plantes refuges (sans toxines) dont la taille pouvait varier. "Nous avons constaté que, sur les parcelles purement Bt, les populations de teignes résistantes augmentent rapidement, alors que l'augmentation de la taille du refuge retardait le développement de cette résistance", expliquent les chercheurs. Ils précisent qu'il est préférable de constituer des refuges séparés car, lorsque plantes transgéniques et normales sont mélangées, les teignes non résistantes peuvent accéder aux brocolis Bt et succomber avant d'avoir rempli leur office de dilution des gènes de résistance.

Les entomologistes américains ont affiné l'étude en comparant l'évolution de la résistance lorsque les refuges sont traités avec d'autres types de toxines Bt, en pulvérisation. Là encore, la théorie est confirmée par l'observation: "Traiter une zone refuge réduit son potentiel de dilution de la résistance." Les larves non résistantes, décimées, ne remplissent plus leur rôle. Mais, à l'inverse, en l'absence de traitement, "la question critique est de savoir si cette population ne conduira pas à des pertes de récolte inacceptables", soulignent les entomologistes.

Ce facteur n'a pas échappé aux agriculteurs américains qui, après s'être jetés sur les semences miracles, montrent à leur égard plus de circonspection. La stratégie "haute dose/refuge", promue par l'Agence américaine pour la protection de l'environnement (EPA), les contraint à laisser 4% des parcelles en semences classiques, ou de les porter à 20% dans le cas où ils souhaiteraient les traiter avec des pesticides classiques. Mais certains chercheurs considèrent que, pour le coton, cette proportion pourrait s'élever à 50%. Le bénéfice apporté par les coûteuses OGM, en termes de récoltes comme en matière de réduction des épandages classiques, pourrait ainsi se trouver contrebalancé par ces "précautions d'emploi", que l'EPA risque d'ailleurs d'avoir bien du mal à faire respecter.

"Avant l'introduction du maïs Bt, 5% des surfaces seulement étaient traitées contre la pyrale dans les cultures extensives des Etats-Unis", rappelle Denis Bourguet, du laboratoire de lutte biologique de l'Institut national de recherche agronomique (INRA) à Guyancourt. "Le gain de productivité apporté par les semences transgéniques est de 5% environ, et doit être supérieur à l'augmentation du coût de ces semences." Mais, en 1998 et 1999, dans la corn belt, cela n'a pas été le cas. Notamment parce que les dégâts dus aux pyrales sur les champs non transgéniques ont été faibles. Si bien qu'en 2000 nombre d'agriculteurs font le pari que la pyrale sera encore moins problématique et que l'EPA s'attend à une sensibilisation des emblavures de maïs Bt. D'autant que les consommateurs commencent à faire pression pour que soit conservée une filière non OGM.

"Il est impératif de développer et mettre en œuvre dans un futur proche d'autres stratégies de lutte contre la résistance", indiquent Shelton et ses collègues. Ils citent la possibilité d'utiliser des plantes transgéniques relâchant leurs toxines à des périodes bien particulières, ou dans des portions végétales permettant d'atteindre l'insecte avec plus d'efficacité. Les recherches portent également sur de nouveaux gènes produisant des protéines insecticides, ou inhibant les enzymes digestives du ravageur.

Plus facilement réalisable dans un futur proche, la production d'OGM "pyramides", comprenant plusieurs gènes codant des toxines différentes et n'occasionnant pas de résistance croisée, est une option qui pourrait permettre de diminuer la taille des refuges.

En France, surveillance plutôt que prévention

En France, 77 hectares de maïs transgénique seulement ont été cultivés en 1999, et la surface pourrait être encore réduite en 2000, alors que douze variétés sont inscrites au catalogue. Au ministère de l'agriculture, ces surfaces sont jugées trop "dérisoires" pour justifier la mise en place de zones refuges destinées à diluer d'éventuelles résistances.

Le dispositif français privilégie la surveillance, confiées aux agents des services régionaux de la protection des végétaux. Un comité de biovigilance est chargé d'alerter les ministres de l'agriculture et de l'environnement au cas où des pyrales résistantes étaient jusqu'ici réalisés sur les larves ayant survécu à l'ingestion de maïs dont la production de toxine Bt baissait en fin de saison. Mais les nouvelles variétés transgéniques sont plus efficaces, si bien que toutes les pyrales sont éradiquées. Il faudra donc guetter l'apparition des insectes résistants dans les parcelles "non-OGM" jouxtant le maïs Bt.

Hervé Morin