Biotechnologie
Comment l’édition génétique peut préserver la biodiversité
Sauver les espèces de l’extinction
La destruction des habitats, la chasse excessive et d’autres dommages écologiques ont poussé de nombreuses espèces vers l’extinction, ou très près de celle‑ci. C’est une caractéristique inhérente de ce que l’on appelle l’« Anthropocène », une nouvelle ère géologique marquée par la domination de l’humanité sur les écosystèmes de la Terre.
Les stratégies de conservation traditionnelles telles que les réserves naturelles, la protection des animaux chassés et la reproduction en zoo ont aidé à sauver de nombreuses espèces du bord du précipice.
Cependant, ces stratégies se concentrent le plus souvent sur la sauvegarde de l’espèce en tant que concept global, avec généralement un effectif limité d’individus, animaux ou plantes, comparé à la population naturelle antérieure.
Cela peut effectivement sauver une espèce, mais entraîne néanmoins une perte massive de diversité génétique. Cela peut rendre l’espèce sauvée plus vulnérable aux menaces futures, comme le changement climatique, la destruction d’habitats ou les agents pathogènes.
Une alternative émergente est la technologie d’édition du génome, qui modifie non pas un seul gène mais de vastes portions du génome d’un individu. Cela pourrait aider à restaurer la diversité génétique d’une population dont le pool génétique a traversé le goulot d’étranglement d’un événement de quasi‑extinction.
Des chercheurs de l’Université d’East Anglia, de l’Université de Copenhague, de l’Université de Kent, de la Mauritian Wildlife Foundation, du Durrell Wildlife Conservation Trust et de la Colossal Foundation & Colossal Biosciences ont abordé les considérations éthiques, sociétales et économiques de cette technologie dans une publication dans Nature Reviews Biodiversity1, intitulée « Genome engineering in biodiversity conservation and restoration ».
Goulots d’étranglement génétiques
Les populations de plantes et d’animaux sont segmentées en espèces, la définition courante étant que les espèces ne peuvent pas se croiser entre elles.
La génétique d’une espèce, cependant, n’est pas un bloc homogène ; de nombreuses variations génétiques subtiles entraînent des différences intra‑espèces en termes de comportements, d’apparence, de capacités, de tolérance à divers stress, de résistance aux maladies, etc.
Lorsque de nombreux individus constituant l’espèce sont tués ou ne parviennent pas à se reproduire, une partie de cette diversité génétique peut être perdue avec les individus qui la portaient.
Cela crée ce que les écologistes appellent un goulot d’étranglement génétique, avec de nombreux caractères perdus et plus présents chez les membres survivants de l’espèce.
Source: Naturalis Historia
Cela peut entraîner non seulement une moindre diversité génétique, mais aussi une concentration d’un nombre plus élevé de mutations néfastes, un phénomène connu sous le nom d’érosion génomique. Si elle est trop forte, l’érosion génomique peut conduire à l’extinction de l’espèce, indépendamment de son environnement et des ressources disponibles.
Dans les cas moins extrêmes, l’espèce survivante peut rester génétiquement compromise, avec une résilience réduite face aux menaces futures telles que de nouvelles maladies ou des changements climatiques.
Bien que ces gènes perdus soient désormais absents des individus vivants, ils peuvent encore être présents dans des échantillons historiques, des biobanques et des espèces apparentées.
Étude de cas: érosion génétique chez le pigeon rose
Un exemple d’espèce ramenée du bord de l’extinction est le pigeon rose mauricien, un oiseau originaire de l’île Maurice dans l’océan Indien. À partir de 10 individus survivants, l’élevage en captivité et la réintroduction dans leur habitat naturel ont porté leur nombre à 600 oiseaux.
Des études génétiques de ces pigeons ont révélé que l’érosion génomique pourrait conduire à l’extinction dans les 50 à 100 prochaines années. Sans autres individus en captivité ou à l’état sauvage, cela aurait signifié auparavant que les efforts pour sauver cette espèce étaient finalement vains.
Ainsi, de nouvelles solutions sont nécessaires pour le pigeon rose, ainsi que pour de nombreuses autres espèces menacées.
“Pour garantir la survie à long terme des espèces menacées, nous soutenons qu’il est essentiel d’adopter les nouvelles avancées technologiques aux côtés des approches de conservation traditionnelles.”
Retrouver les gènes perdus
Une grande quantité de matériel biologique a été conservée dans des musées et des banques de données biologiques, notamment pour les espèces qui sont devenues éteintes ou menacées d’extinction au cours des dernières décennies, dès que l’importance de l’ADN a été mieux comprise par la communauté scientifique.
Cela signifie que, bien que l’individu porteur de cette diversité génétique soit décédé il y a des décennies, voire des siècles, son héritage génétique subsiste entre les mains des mêmes humains qui ont entraîné la perte de ces gènes.
Source: Stephen Turner
Avec l’analyse du génome et l’édition génétique qui deviennent chaque jour plus faciles, réintroduire ces gènes importants dans le pool génétique des espèces menacées devient de plus en plus attrayant.
“Nous faisons face au changement environnemental le plus rapide de l’histoire de la Terre, et de nombreuses espèces ont perdu la variation génétique nécessaire pour s’adapter et survivre. L’ingénierie génétique offre un moyen de restaurer cette variation.
La recherche a identifié trois principales applications de la technologie:
- Restaurer la variation génétique perdue. Cela peut être réalisé en réintroduisant, par édition génétique, les gènes présents dans un échantillon historique, mais absents de la population survivante moderne.
- Améliorer l’adaptation. Les gènes connus pour être liés à des caractères comme la tolérance à la chaleur ou la résistance aux agents pathogènes pourraient être priorisés afin d’améliorer le taux de survie d’une espèce et sa capacité d’adaptation à son environnement, notamment à l’état sauvage.
- Réduction des mutations néfastes. La suppression ciblée des mutations délétères dans la population survivante peut augmenter la survie, la santé globale et le taux de reproduction à long terme. Cela peut être particulièrement important pour les individus qui seront plus tard réintroduits dans leur habitat naturel.
| Application | Description | Impact potentiel |
|---|---|---|
| Restaurer les gènes perdus | Réintroduire les allèles perdus lors des goulots d’étranglement de la population | Renforce la résilience et la diversité de l’espèce |
| Amélioration de l’adaptation | Introduire des caractères pour la résistance au climat ou aux maladies | Améliore la survie dans les habitats sauvages |
| Réduction des mutations néfastes | Éditer les mutations délétères des populations survivantes | Stimule la santé et le potentiel de reproduction |
Risques de l’ingénierie génomique
Le premier risque est que la technologie ne fonctionne pas comme prévu. Notamment, les modifications génétiques hors cible peuvent créer des mutations supplémentaires néfastes.
Une focalisation trop forte sur la multiplication de la reproduction des individus modifiés afin de diffuser le gène et les caractères réintroduits pourrait, involontairement, entraîner une réduction supplémentaire de la diversité génétique.
Récemment, une expression ou des effets inattendus des gènes réintroduits, surtout lorsqu’on ne réintroduit qu’une fraction des gènes perdus, pourraient engendrer de nouveaux caractères indésirables jamais présents dans l’espèce initialement. Cela pourrait soit détériorer davantage la capacité de survie de l’espèce menacée, soit même causer des dommages écologiques s’ils sont introduits dans l’écosystème plus large.
Pour toutes ces raisons, les scientifiques recommandent des essais progressifs à petite échelle et une surveillance rigoureuse à long terme des impacts évolutifs et écologiques de tout projet d’ingénierie génomique.
Un autre risque serait d’adopter une mentalité « technologie d’abord » en matière de conservation, alors que les interventions génétiques ne devraient que compléter et ne pas remplacer la restauration des habitats et les actions de conservation traditionnelles.
“L’édition génétique n’est pas un substitut à la protection des espèces et ne sera jamais une solution magique — son rôle doit être évalué soigneusement aux côtés des stratégies de conservation établies, dans le cadre d’une approche plus large et intégrée où la protection des espèces constitue le principe directeur.”
Synergie avec la « dé‑extinction »
De la même manière que l’ingénierie génomique peut introduire de nouveaux gènes dans une population ayant traversé un goulot d’étranglement, elle pourrait potentiellement réintroduire des espèces entièrement éteintes. C’est le concept appelé « dé‑extinction ».
Un grand défenseur de cette idée est la société Colossal. Elle a notamment récemment créé un grand buzz dans les médias avec sa recréation partielle du dire wolf.
L’étape suivante pour la société est de recréer le mammouth laineux.
“Les mêmes avancées technologiques qui nous permettent d’introduire les gènes des mammouths dans le génome d’un éléphant peuvent être exploitées pour sauver des espèces au bord de l’extinction.
Il est de notre responsabilité de réduire le risque d’extinction auquel aujourd’hui sont confrontées des milliers d’espèces.
Dr Beth Shapiro, Chief Science Officer at Colossal Biosciences.
La dé‑extinction implique généralement la création d’embryons de l’espèce éteinte et leur gestation par des espèces apparentées. Ce type de gestation inter‑espèces est déjà utilisé pour sauver le rhinocéros blanc.
Potentiellement, la même méthode pourrait également être utilisée pour les espèces menacées en combinaison avec l’ingénierie génomique, permettant de « produire en masse » une population avec davantage de diversité génétique, parallèlement aux individus naturels protégés.
Dans l’ensemble, cette idée fait partie de l’impact plus large que la biologie synthétique pourrait avoir sur les efforts de conservation.
Source: iScience
Investir dans le secteur Biotech
Ginkgo Bioworks: Un leader en génomique de conservation
(DNA )
L’entreprise produit des organismes à la demande pour des applications spécifiques. Elle a largement diversifié ses applications grâce à de nombreux programmes de recherche et partenariats:
- Cannabinoïdes
- Production de vaccins à ARNm et médecine à acides nucléiques
- Protéines alimentaires
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- Microbes programmables pour les maladies intestinales
- Bioremédiation des microplastiques
- Bio-sécurité et détection de pathogènes
- Recyclage des déchets et contaminants
Elle génère des revenus en étant d’abord payée d’avance pour le processus de développement, puis grâce aux redevances sur le produit fini.
L’entreprise a été à la pointe de l’innovation dans l’ingénierie de nouveaux organismes et le développement de techniques pour de nouveaux animaux et plantes.
Cela la place dans une position solide pour contribuer potentiellement aux efforts de conservation et développer de nouvelles méthodes de multiplication des espèces menacées, non seulement des grands animaux mais aussi des plantes et même des microbiomes. Elle pourrait être un partenaire clé pour les programmes publics et les ONG environnementales privées afin de mettre en œuvre de telles stratégies.
(Nous avons couvert cette entreprise plus en détail dans un rapport dédié expliquant son histoire, ses technologies uniques et son modèle économique.)
Dernières nouvelles et développements de l’action Ginkgo Bioworks (DNA)
Étude référencée
1. Van Oosterhout, C., Supple, M.A., Morales, H.E. et al. Genome engineering in biodiversity conservation and restoration. Nat. Rev. Biodivers. 18 July 2025. https://doi.org/10.1038/s44358-025-00065-6
