.jpg)
Un moustique est suspendu à une feuille, Bangalore, le 28 octobre 2019. | Crédit photo : Syed Ali/Unsplash
Tout au long de l’histoire de l’humanité, les moustiques ont constamment bourdonné en arrière-plan de l’existence humaine, nous irritant par leurs piqûres incessantes et causant parfois des ravages en transmettant des maladies mortelles. Les premiers moustiques connus d’après les archives fossiles remontent à au moins 70 millions d’années, et les preuves de maladies transmises par les moustiques comme le paludisme remontent aux momies égyptiennes de 2000 avant JC.
Outre le paludisme, qui tue plus d’un demi-million de personnes chaque année et en infecte près de 250 millions, les moustiques servent de vecteurs à diverses autres maladies. Il s’agit notamment de la dengue, du Zika, de la filariose lymphatique et de la fièvre jaune. Naturellement, notre relation avec ces minuscules insectes suceurs de sang est loin d’être cordiale.
Aide de la technologie de séquençage
L’urbanisation rapide des populations mondiales, en particulier dans de nombreux grands pays en développement économique comme l’Inde, a entraîné une augmentation annuelle des maladies transmises par les moustiques comme la dengue. Parallèlement au changement climatique et à ses conséquences en cascade, les maladies transmises par les moustiques se sont étendues à de nouveaux territoires. Un exemple notable est le cas autochtones de la dengue en France ces dernières années.
Il n’est donc pas surprenant que la lutte contre les moustiques occupe aujourd’hui une place centrale et que la bataille se poursuive sans relâche avec toute une gamme d’outils – des moustiquaires aux insecticides en passant par l’utilisation de symbiotes comme Wolbachia. Mais avec la résistance des moustiques aux insecticides qui atteint des proportions alarmantes, il est devenu impératif que de nouvelles approches de lutte contre les moustiques prennent de l’importance, même en dépit de la disponibilité d’un vaccin de première génération. vaccin contre le paludisme que les responsables de différents pays mettent actuellement en œuvre dans le cadre d’un projet pilote dans les régions endémiques.
Au cours des deux dernières décennies, notre capacité à lire ou séquencer les génomes des organismes, ainsi qu’à éditer et manipuler ces génomes, nous a donné de nouveaux outils dans cette lutte. Grâce aux progrès des techniques de séquençage de nouvelle génération, nous avons désormais accès à l’intégralité des séquences génomiques de plusieurs espèces de moustiques. Notamment, des chercheurs de l’Université de Californie, du Tata Institute of Genetics and Society et de l’Institute of Bioinformatics and Applied Biotechnology ont contribué à préparer des génomes de référence pour Anophèle stephensi, un moustique vecteur majeur du paludisme. (Ces deux derniers instituts sont basés à Bangalore.)
La disponibilité de ces séquences de haute qualité, associée à notre capacité à les manipuler génétiquement, offre des opportunités sans précédent.
Le forçage génétique
L’idée fondamentale de la manipulation génétique des moustiques est de contrôler systématiquement leurs populations en interférant avec leur reproduction. Les scientifiques du monde entier ont développé diverses approches de modification génétique. Un élément majeur de cette initiative est la technologie du forçage génétique, dont le résultat final est que les moustiques héritent sélectivement de certains gènes, plutôt que de suivre les règles de la génétique mendélienne.
Comment fonctionne le forçage génétique chez les mouches. | Crédit photo : Mariuswalter (CC BY-SA 4.0)
Cette technologie a été conçue par Austin Burt, professeur à l’Imperial College de Londres, dans un article publié en 2003 dans Actes de la Société Royale. Ici, une protéine coupe l’ADN du moustique à un endroit qui ne code pas pour une séquence particulière du génome. Cela déclenche un mécanisme naturel dans la cellule contenant l’ADN pour le réparer et force la cellule à incorporer une séquence, appelée séquence de conduitedans la partie endommagée.
De nombreuses versions du forçage génétique sont documentées dans la littérature, mais elles se concentrent toutes sur la réduction des capacités de reproduction des populations de moustiques ou sur leur stérilité. En conséquence, le parasite du paludisme ne pourra pas se répliquer dans l’intestin du moustique. Dans un article récent dans Avancées scientifiques, des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont génétiquement amélioré un gène exprimé dans l’intestin moyen des moustiques pour sécréter deux substances antimicrobiennes appelées magainine 2 et mélittine. Ils sont préjudiciables au Plasmodium le développement du parasite dans l’intestin moyen et réduisent également la durée de vie des moustiques femelles. Des études de modélisation informatique suggèrent que cette approche pourrait perturber considérablement la transmission du paludisme.
Avantages mais aussi risques
En 2020, l’Agence américaine de protection de l’environnement a autorisé la dissémination d’un moustique génétiquement modifié appelé OX5034 dans les comtés de Floride et du Texas. Oxitec a développé ce moustique doté d’un gène sensible à un antibiotique, la tétracycline. L’autorisation fait suite à de nombreux essais sur le terrain menés par l’entreprise au Brésil. Les moustiques mâles OX5034 génétiquement modifiés se sont accouplés avec des moustiques femelles, mais le gène autolimitatif a empêché la progéniture femelle de survivre. De ce fait, les moustiques mâles disparaîtraient de l’environnement au bout d’une dizaine de générations.
Des moustiques génétiquement modifiés ont également été utilisés en extérieur mais dans des conditions contrôlées en Inde, au Brésil et au Panama. Les premiers résultats de ces essais ont montré une baisse prometteuse des populations de moustiques, d’environ 90 % au cours des essais. Des essais supplémentaires ont montré que ces technologies peuvent également réduire considérablement l’incidence de la dengue.
Ces technologies peuvent apporter des avantages mais aussi des risques, de différentes manières. Une conséquence immédiate est que la réduction drastique de la population de moustiques pourrait altérer les chaînes alimentaires et les écosystèmes qui impliquent les moustiques. Il est donc probable que cette lacune de la chaîne alimentaire soit « envahie » par d’autres moustiques ou, en fait, par d’autres insectes. Nous ne comprenons donc pas pleinement les implications à court et à long termes. Et puisque les conséquences seront partagées par les individus, les communautés et les populations, dans cet ordre, ce qui constitue une bonne décision et quels processus doivent être suivis reste un dilemme pour les décideurs politiques.
Une lutte intemporelle
Il n’est donc pas surprenant que le génie génétique des moustiques et les essais impliquant des moustiques génétiquement modifiés aient été confrontés à des défis multiples dans différentes régions du monde. Les critiques ont exprimé leurs inquiétudes quant aux conséquences imprévues, telles que des perturbations écologiques imprévues ou la possibilité que des gènes modifiés se propagent au-delà des populations de moustiques cibles.
Certaines de ces préoccupations sont valables et nécessitent une collecte approfondie de données, une surveillance étroite et des discussions multipartites autour de l’adoption de cette technologie. Plus près de chez nous, sur le plan réglementaire, le Département de biotechnologie a publié plus tôt cette année des lignes directrices complètes pour les insectes génétiquement modifiés. Ils fournissent une feuille de route aux chercheurs, décrivant les procédures et les réglementations pour travailler avec ces insectes dans le pays.
La bataille entre les moustiques et l’humanité semble être une lutte intemporelle, un témoignage de l’ingéniosité humaine contre les fauteurs de troubles frustrants aidés par l’évolution.
Les auteurs sont des consultants principaux de la Vishwanath Cancer Care Foundation.
