Que peut faire la ciseaux génétiques CRISPR – et que ne peut-elle pas (encore) faire ?
Depuis 2012, CRISPR/Cas permet de modifier le patrimoine génétique des plantes de manière précise, ciblée et relativement peu coûteuse. Aujourd'hui, les applications prêtes à l'emploi concernent principalement la résistance aux maladies, l'amélioration de la qualité (comme le goût et la valeur nutritionnelle) ainsi que l'accélération de la sélection. En revanche, les caractéristiques complexes comme la tolérance à la sécheresse restent difficiles à maîtriser, car de nombreux gènes y participent.
lundi 6 juillet 2026
De quoi s'agit-il
- Environ 1 000 études de relecture par les pairs sur l'édition génomique provenant de 58 pays et portant sur 76 espèces végétales (Source : base de données EU-SAGE).
- Plus de 3 000 variétés ont déjà été créées par mutagenèse classique non dirigée – comme le blé dur ou le pamplemousse rose.
- Des variétés éditées génétiquement sont autorisées notamment aux États-Unis, au Japon, en Chine et en Inde ; aucune n'est encore cultivée à grande échelle.
- L'UE vote une loi réformée sur les NGT : Les modifications simples (SDN-1, SDN-2) ne devraient plus être traitées comme du génie génétique classique.
La découverte de l'outil d'édition génomique CRISPR/Cas en 2012 marque un tournant dans la recherche et la sélection végétale : la méthode est précise, simple d'utilisation et économique. Comme il existe désormais de nombreux outils d'édition différents dotés de capacités variées, le terme de « Nouvelles Techniques Génomiques » (NGT) est plus approprié. Le nombre d'études sert de baromètre des progrès : la base de données EU-SAGE, un réseau de 134 instituts de recherche européens, répertorie environ 1 000 travaux d'édition génomique évalués par des pairs, issus de 58 pays et portant sur 76 espèces végétales. La plupart visent la résistance à la sécheresse, à la salinisation, aux températures extrêmes, aux maladies et aux ravageurs, ainsi qu'un rendement plus élevé et une meilleure qualité.
De la mutagenèse au génie génétique classique : Un regard en arrière
Les objectifs de la sélection végétale n'ont guère changé depuis des millénaires : obtenir des plantes cultivées plus productives et plus résistantes. Le maïs, le blé et le riz ont été domestiqués il y a environ 10 000 ans par sélection artificielle. Au milieu du XXe siècle s'est ajoutée la mutation provoquée artificiellement : les radiations ou les produits chimiques génèrent des modifications massives de l'ADN – c'est la mutagenèse non dirigée. Plus de 3 000 variétés sont nées ainsi, dont le blé dur pour les pâtes ou les pamplemousses roses. Le génie génétique classique poursuit pour la première fois une approche ciblée, mais insère des gènes étrangers à l'espèce – comme pour le maïs Bt. Les critiques portent sur le franchissement de la barrière des espèces et sur le caractère aléatoire du lieu d'intégration du gène.
La précision plutôt que le hasard : Comment fonctionnent les NGT
Avec les Nouvelles Techniques Génomiques, le patrimoine génétique peut être modifié de manière ciblée et directe, sans introduire d'ADN étranger à l'espèce. Les NGT comprennent les nucléases à doigts de zinc, les TALEN et les systèmes CRISPR/Cas, qui se sont imposés grâce à leur facilité de manipulation. Avec des variantes telles que l'édition de bases (base editing), l'édition de premier choix (prime editing) et l'édition multiplexe, les possibilités se sont considérablement accrues : plus de sites modifiables, des interventions encore plus précises.
Autorisations dans le monde : États-Unis, Japon, Chine et Inde
Quelques variétés éditées génétiquement sont déjà autorisées, et beaucoup d'autres sont en développement – mais aucune n'est encore cultivée à grande échelle :
- États-Unis : Notamment du soja avec un profil d'acides gras amélioré, de la moutarde de Chine moins amère, de la caméline, du colza.
- Japon : Deux variétés de tomates, une de maïs et une de pommes de terre, ainsi que trois espèces de poissons sont autorisées ; une variété de tomates et les trois espèces de poissons sont actuellement commercialisées.
- Chine : Cinq variétés éditées (blé, maïs, soja, riz) ont été autorisées fin 2024, la culture devrait commencer prochainement.
- Inde : Deux variétés de riz résilientes au climat ont été autorisées en 2025, la multiplication des semences est en cours.
Applications : Ce que l'édition génomique peut faire aujourd'hui
- Activité génétique modifiée : Une grande partie des études utilise CRISPR pour des mutations ponctuelles et de petites insertions afin de désactiver des gènes (knock-outs) et d'observer leur effet. La modification ciblée de la régulation génétique via les promoteurs suscite également un intérêt croissant.
- Accélérateur de sélection : En comparant les plantes sauvages et cultivées, il est possible d'identifier les zones génétiques perdues et de relancer le processus de domestication. Chez la tomate sauvage Solanum pimpinellifolium, par exemple, la désactivation de six gènes par édition multiplexe a permis, dès la première génération, d'obtenir une meilleure croissance, plus de fleurs et une teneur en lycopène plus élevée.
- Sélection hybride : Pour les semences hybrides, il faut des lignées mâles-stériles. Grâce aux NGT, les gènes responsables de la formation du pollen peuvent être désactivés de manière ciblée – la production d'hybrides devient plus simple, plus rapide et applicable à un plus grand nombre d'espèces.
- Protection durable des cultures : La modification d'un seul gène peut suffire à rendre les plantes résistantes aux virus, aux bactéries ou aux champignons : blé résistant à l'oïdium (gène MLO désactivé), tomates largement résistantes (gène DMR6) ou concombres et pommes de terre résistants aux virus. Contrairement à la protection phytosanitaire chimique, de telles approches sont ciblées – l'utilisation de produits pourrait ainsi fortement diminuer.
Limites : Ce qui n'est pas (encore) possible
Les propriétés complexes telles que la résistance au sel ou à la sécheresse ne peuvent pas être simplement « programmées », car de nombreux gènes et facteurs de transcription sont impliqués ; une meilleure tolérance s'accompagne souvent d'inconvénients pour la croissance ou le rendement. Néanmoins, des chercheurs ont déjà réussi à améliorer la tolérance à la sécheresse chez le riz, la tomate et le blé. La résistance aux insectes broyeurs reste difficile, et l'insertion ciblée de segments d'ADN plus longs est encore inefficace chez les plantes, car la voie de réparation nécessaire (recombinaison homologue) n'est pas fiable.
Perspectives : Les NGT et l'Intelligence Artificielle
Les NGT ne sont pas des outils miracles, mais ils peuvent transformer fondamentalement la sélection : un développement plus rapide, des modifications d'ADN plus ciblées. Après l'étape d'édition, plusieurs années de tests et d'essais en plein champ sont généralement nécessaires – tout comme pour la sélection conventionnelle. À l'avenir, le lien entre la sélection de précision et l'intelligence artificielle devrait devenir central : l'IA aide à identifier plus rapidement les gènes pertinents et à concevoir des outils moléculaires.
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Mots-clés : CRISPR/Cas · Édition génomique · Nouvelles Techniques Génomiques (NGT) · Sélection végétale · SDN-1 · Mutagenèse non dirigée · Résistance aux maladies · Réglementation des NGT
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