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La vie mise au service de l'industrie

MURIEL DE VERICOURT mvericourt@industrie-technologies.com

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Créer des usines vivantes : c'est l'une des promesses fascinantes et inquiétantes de la biologie synthétique, qui propose aux sciences de l'ingénieur de prendre vie en investissant le champ de la biologie. Une véritable révolution industrielle pour les professionnels de la pharmacie, de la chimie et de l'énergie, doublée d'une révolution tout court, puisque cette discipline émergente remet en cause la définition même de la vie.

Le récent succès du chercheur américain Craig Venter, qui a introduit un génome de synthèse dans une bactérie, a braqué les projecteurs sur l'ingénierie du vivant. Au-delà de simples aménagements dans le code génétique d'organismes existants, envisageables à partir de l'obtention de la première bactérie transgénique en 1973, l'idée de concevoir et de synthétiser de toutes pièces des formes de vie radicalement nouvelles peut aujourd'hui sembler à portée de main. Entre rêves d'usines, de capteurs ou de robots vivants créés par l'homme en fonction de ses besoins, et interrogations sur la sécurité et l'éthique d'une telle approche. La « biologie synthétique » commence à attirer l'attention du public puisqu'il s'agit d'optimiser ou de transformer les créatures vivantes voire d'inventer des formes de vie totalement nouvelles.

 

UNE RÉVOLUTION CONCEPTUELLE ET INDUSTRIELLE

 

Créer des êtres animés à partir de matériaux existants dans la nature ou même, pourquoi pas, à partir d'éléments inertes : la démarche promet une meilleure compréhension du vivant, voire de l'apparition de la vie. Elle laisse surtout augurer une kyrielle d'applications industrielles.

« La biologie de synthèse promet une révolution comparable à celle de la chimie industrielle », estime Pierre Tambourin, directeur général du Genopole.

Première piste : transformer des êtres vivants en usines de synthèse de médicaments, de biocarburants ou de matériaux. Une voie déjà largement ouverte par la modification du génome de micro-organismes, mais qui pourrait exploser avec les dernières avancées de la biologie de synthèse.

« Modifier un micro-organisme par transgénèse est beaucoup plus simple que de créer de toutes pièces un génome artificiel et offre déjà de multiples potentialités, comme la production d'anticorps, d'antibiotiques ou de biocarburants. Mais on peut introduire au mieux quelques modifications et cela peut être long », souligne Jean-Paul Leonetti, responsable scientifique du laboratoire commun de l'entreprise de biotechnologies Deinove et du CNRS.

La biologie de synthèse promet au contraire la conception et l'optimisation de systèmes vivants parfaitement adaptés à la fonction recherchée, qu'il s'agisse de produire des composés d'intérêt, de jouer le rôle de biocapteurs ou bien, par exemple, de transformer des polluants en produits moins nocifs. La diversité du vivant suggère une palette d'applications presque infinie... qui s'élargit encore si l'on envisage la vie non seulement telle qu'elle est mais aussi telle qu'elle pourrait être.

 

DES RISQUES IMPOSSIBLES À ÉVALUER

 

Prometteuse, cette approche soulève pourtant des interrogations. Quel risque pourrait représenter la dissémination dans l'environnement d'organismes créés artificiellement ? Déjà épineuse pour les organismes génétiquement modifiés qui n'ont qu'un seul petit fragment de l'ADN modifié, la question devient insoluble pour des organismes plus largement synthétiques... dont la plupart n'existent encore que dans l'imagination des scientifiques.

On peut évidemment miser sur des mécanismes de sécurité, comme l'introduction de gènes rendant la survie impossible en l'absence d'un élément nutritif non disponible dans la nature. Reste que le vivant évolue. Le risque qu'une créature échappe à son créateur ne peut donc être évacué à la légère.

Autre crainte : celle du détournement des travaux des biologistes à des fins criminelles, comme la synthèse de stupéfiants ou l'invention de pathogènes dédiés au bioterrorisme. Dans un esprit de partage des connaissances, de nombreux scientifiques constituent en effet sur la Toile une bibliothèque de « briques élémentaires » du vivant. Elle pourrait tomber entre de mauvaises mains... d'autant que des machines permettant d'assembler des brins d'ADN sont en vente sur le site d'enchères en ligne eBay ! Dans le même esprit, des militaires pourraient inventer de nouvelles armes biologiques.

 

LE VIVANT MIS AU PAS ?

 

L'annonce de Craig Venter a catalysé les réactions. Les Amis de la terre et ETC Group ont immédiatement appelé à un moratoire sur la recherche. Quant à la maison blanche, elle a chargé une commission d'éthique de s'emparer du sujet.

La possibilité de breveter des formes de vie existantes fait partie des thèmes qui mobilisent les associations de citoyens. Un sujet d'autant plus sensible que Craig Venter s'est fait connaître en cherchant à doubler le consortium public engagé dans le séquençage du génome humain.

Au-delà des questions sanitaires, sécuritaires, environnementales et commerciales, c'est parce qu'elle entretient le vieux rêve prométhéen du scientifique démiurge que la biologie synthétique fascine et inquiète. « Certains scientifiques imaginent même la création d'un nouveau code génétique, qui ne reposerait pas sur l'ADN », note Pierre Monsan, professeur à l'Insa de Toulouse et aux Mines de Paris.

Une perspective lointaine, mais qui renforce l'impression que notre définition du vivant s'apprête à être ébranlée. Y sommes-nous prêts ? Indispensables boîtes à outils ou redoutables boîtes de Pandore, les boîtes de Petri n'ont en tout cas pas fini de faire parler d'elles.

L'ENJEU

La biologie synthétique pourrait générer un cinquième du chiffre d'affaires de l'industrie chimique aux États-Unis en 2015. Depuis 2005, le gouvernement américain a soutenu les recherches à hauteur de 430 millions de dollars, contre 160 millions dans l'Union européenne. 2 à 4 % de ces fonds ont financé des travaux sur les enjeux. Source : Lux Research/Woodrow Wilson Center

La biologie synthétique, c'est quoi ?

La biologie synthétique applique à la biologie les techniques de l'ingénierie. Loin de se cantonner à la compréhension et à l'explication des organismes vivants et des écosystèmes, il s'agit de s'adonner à la création de systèmes vivants qui n'existent pas dans la nature ou à la réingénierie d'éléments biologiques existants à des fins utilitaires.

MIEUX COMPRENDRE LA VIE

En parvenant à injecter un génome de synthèse dans une bactérie (photo), en travaillant sur le plus petit génome nécessaire à la vie ou encore en cherchant à créer un organisme à partir de substances chimiques, les scientifiques espèrent progresser dans la connaissance du vivant.

PRODUIRE DES MÉDICAMENTS

Transformer des êtres vivants en usines de production de médicaments est désormais possible. L'artémisine, efficace contre le paludisme, fait partie des molécules qui pourraient être prochainement synthétisées de cette façon.

RESSUSCITER DES VIRUS TUEURS

Le virus de la poliomyélite (photo) et celui de la terrible grippe espagnole de 1918 ont été reconstitués en laboratoire. L'invention de nouveaux pathogènes est également envisageable. Des micro-organismes pourraient donner l'alerte en cas de présence d'un agent infectieux ou d'un polluant. Une équipe londonienne a par exemple fabriqué un détecteur d'infection sur cathéter urinaire, dans le cadre d'une compétition ouverte aux étudiants du monde entier.

FABRIQUER DES MATÉRIAUX

Des micro-organismes modifiés sont capables de synthétiser des composés chimiques. Une approche retenue par le chimiste DuPont et la société Genencor pour la production du 1-3 propanediol (photo), utilisé pour la synthèse du polyester.

SYNTHÉTISER DES CARBURANTS

Les carburants de demain seront peut-être fabriqués par des êtres vivants. Exxon Mobil s'est par exemple engagé dans des recherches visant à faire produire des carburants par des microalgues.

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