2 Comment la biotechnologie est-elle utilisée aujourd’hui dans les sciences de la vie?

Ce chapitre examine comment la biotechnologie est utilisée dans la vie quotidienne, que ce soit dans le domaine de la santé, de l’écologie avec des produits respectueux de l’environnement comme les détergents enzymatiques et les plastiques biodégradables, de l’agriculture pour améliorer la nutrition et la résistance des cultures, ou pour le développement de variétés végétales capables de s’adapter au climat et cruciales pour la sécurité alimentaire mondiale face aux changements climatiques.

Les produits et procédés biotechnologiques sont aujourd’hui omniprésents et ne cessent d’améliorer la vie quotidienne de celles et ceux qui les utilisent dans le monde. Les résultats de l’innovation en biotechnologie sont utilisés pour développer des médicaments traitant de maladies auparavant incurables ou difficiles à traiter et des vaccins contre des maladies transmissibles, pour synthétiser de nouvelles formes de carburants destinés à remplacer les produits pétrochimiques, pour pratiquer de l’élevage et cultiver des espèces adaptées à l’environnement et à haut rendement et pour fournir des produits respectueux de l’environnement.

Dans le domaine de la santé, la biotechnologie permet de réduire les taux des maladies infectieuses grâce à ses applications utilisant l’ARN messager (ARNm) et l’ADN et grâce à de nouvelles découvertes. La biotechnologie permet également de développer des traitements contre des maladies chroniques grâce à des traitements biologiques et aux thérapies géniques et cellulaires somatiques (1)S’agissant de l’édition génomique sur les humains, il est à noter qu’il est interdit dans de nombreux pays d’intervenir sur la lignée germinale humaine et que des scientifiques du monde entier se sont prononcés en faveur de cette interdiction. Par exemple, un groupe de scientifiques, philosophes, juristes et ministres réuni à l’UNESCO a appelé à l’interdiction temporaire de “l’ingénierie” génétique sur la lignée germinale humaine et à un vaste débat public sur les modifications génétiques de l’ADN humain (https://www.unesco.org/en/articles/unesco-panel-experts-calls-ban-editing-human-dna-avoid-unethical-tampering-hereditary-traits). Il convient donc de distinguer l’édition génomique destinée à une intervention sur la ligne germinale et la thérapie génique somatique qui est, quant à elle, largement acceptée., ainsi que de nouvelles technologies comme la technologie d’édition génomique CRISPR-Cas. En matière de médecine personnalisée, la biotechnologie peut contribuer de manière déterminante à l’administration de traitements adaptés à l’individu, minimisant ainsi les risques pour sa santé et les effets secondaires. Ce type de technologie est très appréciable aussi parce qu’il détecte les maladies de manière plus précise. Pour résumer, les produits biotechnologiques constituent une nouvelle génération de produits utilisés pour lutter contre les maladies graves ou rares et contre les menaces de santé publique pesant sur le monde.

La biotechnologie a permis de développer de nombreux produits que nous utilisons désormais quotidiennement. Par le biais de la fermentation, la biotechnologie exploite aujourd’hui les biocatalyseurs que sont les enzymes, les levures et d’autres microbes pour en faire de véritables usines de production microscopiques. Les détergents, par exemple, sont faits à l’aide de la biotechnologie. Enzymes et microbes sont utilisés pour produire de l’alcool et aussi des biocarburants. La chymosine, enzyme naturelle, améliore le rendement de la production fromagère.

Certains types de microbes présents dans le sol ou dans l’eau de mer produisent un polymère appelé polyhydroxyalcanoate (PHA) comme moyen de stockage de l’énergie. Ces mêmes microbes peuvent détruire les articles à base de PHA et les recycler comme aliments, éliminant ainsi la pollution par les plastiques même dans les décharges. Des plastiques d’origine biologique, faits à partir de ressources renouvelables telles que la canne à sucre, d’huile de soja et les céréales, sont désormais disponibles à un prix compétitif et sont pour la plupart biodégradables. Le polyester, fibre polymère synthétique réalisée historiquement à partir de combustibles fossiles et utilisée pour la fabrication de vêtements, couvertures, tapis et autres tissus, peut être fabriqué aujourd’hui par une bactérie spécifique qui transforme, par fermentation, du sucre de maïs en acide lactique, lequel, une fois chauffé, crée un polyester renouvelable plus écologique.

Du point de vue de la production alimentaire et de la sécurité alimentaire mondiale, la biotechnologie rend les cultures plus résistantes aux insectes et tolérantes aux herbicides et facilite l’utilisation de pratiques agricoles plus durables pour l’environnement. Les aliments produits avec de la biotechnologie comprennent notamment des végétaux avec des profils nutritionnels améliorés, pouvant répondre aux carences en vitamines et aux carences nutritives, ainsi que des aliments sans allergènes ni toxines avec une teneur en huile meilleure à la santé cardiovasculaire. Face aux pressions exercées sur la production agricole par les changements climatiques mondiaux, les biotechnologies agricoles permettent le développement de variétés végétales climato-intelligentes et l’élevage de bétail présentant des caractéristiques climato-résistantes pour assurer la sécurité alimentaire mondiale, même durant les périodes de tensions climatiques sur l’agriculture. Ces caractéristiques climato-intelligentes sont notamment la tolérance à la sécheresse, la tolérance à la salinité, l’utilisation rationnelle de l’eau, la tolérance aux inondations et également la résistance aux parasites et aux maladies dus au climat.

Dans ce guide, nous nous concentrerons sur la biotechnologie rouge ou médicale pour illustrer les aspects uniques de l’innovation en sciences de la vie dans le transfert de technologie et la commercialisation.