Biotechnologie

CRISPR au‑delà de la santé humaine: la nouvelle frontière d’investissement pour l’édition génétique

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CRISPR au‑delà de la santé humaine

Beaucoup de choses peuvent être dites sur la capacité étonnante de l’édition génétique CRISPR pour la santé humaine. C’est un sujet que nous avons abordé dans des articles précédents:

Comparaisons des principales entreprises d’édition génétique:

Comparaison des principaux fabricants d’outils génomiques:

Illumina vs Pacific Bioscience: Choisir la société de séquençage de nouvelle génération

Cependant, il n’existe aucune raison technique de limiter l’édition génétique aux êtres humains. CRISPR est déjà déployé pour de nouvelles applications comme la biologie synthétique et est même envisagé pour les biocarburants algaux. Pourtant, le plus grand marché au‑delà de la médecine humaine ne fait que commencer: l’édition génétique pour l’agriculture et la production alimentaire.

Génétique et agriculture

Les modifications génétiques en agriculture évoquent souvent les organismes génétiquement modifiés, ou OGM. Leur acceptation et leur réglementation varient selon les régions. En 2023, l’UE imposait des autorisations strictes et des restrictions nationales de culture, sans interdire tous les OGM : certains produits pouvaient notamment être importés pour l’alimentation humaine ou animale.

C’est une perspective plutôt limitée sur le lien entre génétique et agriculture. En fait, même les premiers efforts agricoles reposaient fortement sur la modification de variétés sauvages pour les transformer en races « domestiquées ». Et cela était vrai tant pour les plantes que pour les animaux.

La première méthode était la sélection des plantes et des animaux. Les agriculteurs ne pouvaient pas réaliser directement une modification précise de l’ADN, mais conservaient et propageaient les variantes naturelles utiles. Les croisements permettaient ensuite de sélectionner des cultures et des animaux plus résistants, productifs ou sains.

La sélection par mutagenèse s’est développée à partir des années 1920. Des rayonnements ou des substances chimiques mutagènes provoquent davantage de modifications aléatoires de l’ADN, puis les sélectionneurs retiennent les caractères recherchés. Cette méthode a fourni de nombreuses variétés, sans qu’on puisse lui attribuer la grande majorité de notre alimentation. Le statut juridique varie : dans l’UE, certaines anciennes techniques de mutagenèse ayant un long historique de sécurité sont exemptées des obligations de la directive OGM.

Puis, dans les années 1980, la transgenèse s’est développée, avec l’insertion de gènes étrangers dans les plantes et parfois les animaux. C’est ce que les gens connaissent sous le nom d’OGM. Au lieu d’une mutation aléatoire, le processus était beaucoup plus ciblé. Cependant, certains détails n’étaient pas contrôlés, comme l’emplacement du gène inséré.

Des premières applications dans les années 2000 ont ouvert la voie à l’édition ciblée du génome, qui permet d’améliorer les cultures par des modifications précises de l’ADN.

Édition génétique des plantes et des animaux

Les plantes OGM ne sont qu’une application connue. En médecine, l’antithrombine, une protéine qui freine la coagulation, est par exemple produite dans le lait de chèvres génétiquement modifiées, et l’insuline dans des bactéries modifiées. La production de protéines thérapeutiques contre notamment le cancer ou la sclérose en plaques dans des œufs de poule a également été étudiée.

Certains pays traitent certaines formes d’édition du génome différemment des techniques transgéniques. Biologiquement, une plante portant seulement des modifications de son propre ADN n’est pas nécessairement transgénique, tandis que l’ajout d’ADN d’une autre espèce peut la rendre transgénique. Cela ne détermine pas automatiquement son statut juridique d’OGM. Dans l’UE, en 2023, les plantes issues des nouvelles techniques de mutagenèse relevaient en principe de la réglementation OGM, même sans ajout d’ADN étranger.

Un traitement réglementaire plus simple de certaines modifications pouvait offrir des débouchés commerciaux, mais les conditions variaient selon le pays et le produit. Les plantes ou animaux issus de l’édition génétique n’accédaient pas automatiquement au marché européen en 2023. Une éventuelle évolution des règles pouvait donc être importante.

Le potentiel de l’édition génétique CRISPR sur le terrain est énorme. Il existe tant d’applications possibles que même les lister occupe beaucoup d’espace:

Animaux

  • Réduction des vulnérabilités: maladies chez le saumon, les porcs, les bœufs, les poulets, etc.
  • Rendements accrus : davantage de masse musculaire, croissance plus rapide et mortalité réduite. L’article d’origine cite 40 % de mortalité chez le saumon d’élevage comme exemple ; les résultats varient toutefois selon l’espèce, le système d’élevage et les conditions.

Plantes

  • Augmenter la résistance aux conditions environnementales: salinité, sécheresse, chaleur extrême, inondations, vent, froid & gel.
  • Améliorer la productivité: amélioration de la photosynthèse, accélération de la maturation des grains et des fruits, plus de biomasse pour les biocarburants, les composts, etc.
  • Résistance aux ravageurs et aux maladies: bactéries, virus, champignons, insectes.
  • Améliorer les propriétés commerciales: empêcher les champignons et les fruits de brunir, augmenter la durée de conservation et la valeur nutritionnelle, fruits sans pépins, changer la couleur/l’apparence/le goût, etc.

Nouvelles utilisations de l’agriculture

Pour une analyse plus approfondie des possibilités et des défis de l’édition génétique CRISPR en agriculture, vous pouvez consulter cette page de l’Institut Innovative Genomics.

Une sélection d’entreprises utilisant CRISPR en agriculture

De nombreuses entreprises exploitent activement le CRISPR pour l’agriculture, dont plusieurs ont déjà des produits prêts à atteindre le marché, en attente de l’approbation des régulateurs.

Un reportage de Nature cité dans l’article décrivait une forte réduction des contraintes américaines pour certaines plantes issues de l’édition du génome, avec des approches comparables au Brésil, en Argentine et en Australie. Il ne s’agissait pas d’une exemption générale. Certaines plantes pouvaient être exemptées des règles USDA alors applicables, tandis que d’autres exigences, notamment de sécurité alimentaire ou relatives aux pesticides, subsistaient. Ces règles végétales ne s’étendaient pas automatiquement aux animaux d’élevage. L’UE suivait une autre approche en 2023.

1. AquaBounty

Bien qu’elle ne soit pas techniquement une société d’édition génétique, AquaBounty a été pionnière du saumon OGM depuis 30 ans.

AQB Graphique du prix

Le saumon AquAdvantage avait été autorisé par la FDA en 2015, ce qui rendait AquaBounty pertinent dans cet aperçu historique. La technique repose sur des méthodes transgéniques plus anciennes. La FDA a conclu que, dans les conditions de production évaluées, ce saumon était aussi sûr et nutritif que le saumon atlantique d’élevage conventionnel et a confirmé sa croissance plus rapide.

2. Bayer

Après l’acquisition de Monsanto, Bayer est l’un des grands groupes mondiaux de biotechnologie et de semences. C’est un acteur important des semences génétiquement modifiées, qui développe aussi des applications CRISPR pour le maïs, le soja, le blé et d’autres cultures.

Une partie de cet effort d’évolution des OGM traditionnels est réalisée grâce à un partenariat avec Ginkgo Bioworks (DNA), l’une des plus grandes sociétés de biologie synthétique. Le partenariat se concentre sur le développement d’alternatives biologiques aux engrais chimiques via l’édition génétique de micro‑organismes.

3. Ginkgo Bioworks

Ginkgo développe des applications fondées sur des micro-organismes modifiés. Son partenariat avec Cronos portait notamment sur des cannabinoïdes produits par fermentation avec des souches de levure spécialement conçues, comme alternative à l’extraction à partir de plantes de cannabis.

DNA Graphique du prix

Avec le temps, la production de substances provenant du cannabis, du tabac ou même du café pourrait davantage reposer sur des procédés biotechnologiques que sur la seule culture des plantes. Ginkgo développe également des solutions pour la santé animale et celle des cultures.

4. Corteva Agriscience

Corteva, valorisé autour de 41 milliards de dollars dans le contexte de marché décrit, développait de nouveaux caractères végétaux avec la technologie CRISPR.

CTVA Graphique du prix

Corteva travaille avec des instituts de recherche internationaux. Le groupe a également signé une licence donnant au semencier français Vilmorin & Cie accès à des brevets CRISPR du portefeuille de Corteva et du Broad Institute.

5. Benson Hill

L’innovation CRISPR est souvent associée à la biotechnologie médicale et aux instituts publics, mais les entreprises agricoles participent aussi à la recherche fondamentale. Benson Hill a travaillé avec des chercheurs de Helmholtz et d’Utah State University sur Cas12a2. Cette enzyme peut dégrader l’ADN après reconnaissance d’ARN et ouvre des perspectives au-delà de l’édition ciblée classique. L’appellation « CRISPR 3.0 » ne correspond pas à une classification scientifique universellement établie.

Dans cette description, Benson Hill se concentrait sur le soja, avec également des activités autour du pois et de l’aquaculture. Ses plans de l’époque visaient un EBITDA ajusté et un flux de trésorerie disponible positifs en 2025. Il s’agissait d’objectifs, pas de résultats déjà obtenus.

6. Calyxt et Cibus

La technologie de cellules végétales présentée avait été développée par Calyxt. Plant Cell Matrix et BioFactory utilisaient des cellules modifiées pour la production en bioréacteur. Calyxt annonça en janvier 2023 une fusion avec Cibus, réalisée en mai de la même année. Cibus se concentrait surtout sur le développement et la concession de licences de caractères végétaux. La description des bioréacteurs doit donc être attribuée à Calyxt.

CBUS Graphique du prix

Calyxt étudiait ces systèmes pour produire des molécules destinées aux cosmétiques, à l’alimentation et aux applications pharmaceutiques. Les cultures cellulaires exploitaient des propriétés des tissus végétaux. L’entreprise visait la production de différents composés et une réduction des coûts.

7. ToolGen (199800.KQ)

L’entreprise utilise une plateforme CRISPR‑Cas9 pour l’édition génétique. Elle est employée pour la santé humaine, pour améliorer les caractères des animaux et des plantes, et pour produire des composés à haute valeur ajoutée dans les lignées cellulaires animales et végétales. Son pipeline de recherche agricole comprend des projets comme le soja avec un meilleur profil lipidique, la résistance aux herbicides, la tolérance à la sécheresse et la résistance aux ravageurs.

8. Entreprises privées

Toutes les entreprises utilisant le CRISPR pour améliorer l’agriculture ne sont pas cotées en bourse. Parmi les entreprises privées, les startups et les concurrents potentiels des sociétés mentionnées ci‑dessus, nous pouvons mettre en avant Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit, ou Inari.

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Jonathan est un ancien chercheur en biochimie qui a travaillé dans l'analyse génétique et les essais cliniques. Il est maintenant analyste boursier et rédacteur financier, spécialisé dans l'innovation, les cycles de marché et la géopolitique dans sa publication 'The Eurasian Century'.