Lorsque Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier ont remporté le prix Nobel de chimie en 2020, ce prix récompensait une découverte vieille de moins de dix ans – et qui sortait déjà du laboratoire. CRISPR-Cas9 est souvent présenté comme une technologie médicale car les cas d’utilisation les plus spectaculaires – correction de l’anémie falciforme, traitement des cancers hématologiques – sont les plus visibles. Mais la médecine n’est que le segment le plus réglementé. L’édition génétique fait son entrée dans l’agriculture, la production chimique industrielle et le développement de matériaux à une vitesse que la couverture des soins de santé ne reflète pas, et avec des implications concurrentielles qui vont au-delà de n’importe quelle entreprise pharmaceutique.
Du prix Nobel à un outil commercial en moins d'une décennie
La rapidité d’adoption de CRISPR comme outil industriel est sans précédent en biotechnologie. La PCR, la technique qui a permis l’amplification de l’ADN et révolutionné le diagnostic, a mis des décennies à devenir un produit de laboratoire. CRISPR est passé du document original de 2012 à une application commerciale en moins d'une décennie. Cette rapidité s'explique par une combinaison de facteurs : la technique est relativement simple à mettre en œuvre (tout laboratoire disposant d'un équipement de base peut mettre en œuvre des modifications dans des organismes modèles) et le coût des réactifs a constamment baissé, réduisant ainsi le capital nécessaire à l'expérimentation.
La distinction technique qui compte le plus d’un point de vue réglementaire est la différence entre la transgénique et l’édition de bases. Les organismes transgéniques introduisent du matériel génétique provenant d'une autre espèce, ce qui active le cadre réglementaire des OGM sur pratiquement tous les marchés. L'édition de base, qui est effectuée par la plupart des applications agricoles de CRISPR, modifie le propre génome de l'organisme sans insérer de séquences externes. Le résultat est génétiquement impossible à distinguer d’une mutation naturelle ou de décennies de sélection conventionnelle. Cette distinction a complètement changé le paysage réglementaire.
Que se passe-t-il dans l'agriculture, y compris au Brésil
L'Embrapa dirige des recherches sur l'édition génétique des cultures tropicales en mettant l'accent sur la résistance à la sécheresse, la tolérance aux agents pathogènes et l'efficacité de l'utilisation de l'azote. Le soja, le maïs et la canne à sucre édités par CRISPR sont en cours de développement, et le Brésil a des réglementations spécifiques pour les organismes édités par des techniques qui n'introduisent pas d'ADN exogène. La loi 13 123/2015 et les résolutions normatives du CTNBio ont créé un chemin plus rapide pour l'approbation des variétés éditées que pour les OGM traditionnels – ce qui est pertinent car la fenêtre entre le développement et l'approbation commerciale est l'un des plus grands goulots d'étranglement dans l'agro-industrie.
En dehors du Brésil, le scénario avance à une vitesse différente. Les États-Unis ont déréglementé la plupart des modifications de base des cultures en 2020. L’Argentine a approuvé une réglementation pionnière qui traite l’édition CRISPR comme une technique équivalente à la sélection traditionnelle pour les cas sans insertion d’ADN exogène. L’Union européenne, après des années d’incertitude suite à un arrêt de la Cour de justice de 2018 assimilant l’édition génétique aux OGM, est en train de revoir le cadre des nouvelles techniques génomiques – les règles ne sont pas encore finalisées, mais l’orientation est vers la libéralisation.
L’impact pratique pour l’agro-industrie brésilienne est une pression concurrentielle venant de deux directions : des variétés modifiées provenant d’autres pays arrivant sur le marché avec des propriétés que les cultivars conventionnels ne peuvent égaler dans un délai d’amélioration raisonnable, et le coût du développement de nouvelles variétés tombant sur des acteurs qui auraient été exclus du marché des semences avant la modification génétique. Une entreprise semencière régionale qui manquait auparavant de capitaux pour développer des variétés exclusives par la méthode conventionnelle peut désormais être compétitive grâce à l'accès à un laboratoire d'édition.
Chimie industrielle : les micro-organismes comme usine moléculaire
La production de produits chimiques industriels à partir de micro-organismes modifiés n’est pas nouvelle : la fermentation industrielle a une histoire de plusieurs décennies. Ce que CRISPR change, c'est la rapidité et la précision du processus d'ingénierie. Auparavant, optimiser une souche pour produire un composé spécifique nécessitait des années de mutagenèse et de sélection aléatoires. Avec l’édition dirigée, il est possible d’effectuer plusieurs modifications simultanées dans des cycles beaucoup plus courts.
Des entreprises comme Zymergen et Ginkgo Bioworks ont construit des plateformes entières basées sur ce principe : des micro-organismes modifiés pour produire des arômes, des parfums, des polymères, des arômes et des ingrédients pharmaceutiques qui dépendaient auparavant de l'extraction à partir d'une source naturelle ou de la synthèse chimique à partir de produits pétrochimiques. L’argument de vente combine coût et durabilité : dans certains cas, la voie biologique est véritablement moins chère. Dans d'autres, la prime est à l'origine renouvelable, ce qui permet une communication produit dans les catégories où cela compte.
Pour les industries chimiques traditionnelles, ce mouvement constitue une concurrence directe dans des catégories de spécialités. Les producteurs d’arômes et de parfums, d’additifs alimentaires et d’intermédiaires pharmaceutiques subissent la pression des fournisseurs biologiques qui ont une structure de coûts différente. La question n’est pas de savoir si la chimie biologique remplacera la chimie de synthèse : pour la plupart des volumes et des applications, ce ne sera pas le cas, du moins pas à court terme. La question est de savoir quelles catégories à marge élevée sont vulnérables.
Matériaux : la bordure la moins visible
L’application de l’édition génétique dans les matériaux est la moins discutée et peut-être la plus prometteuse depuis dix à quinze ans. La soie d’araignée – biologiquement l’un des matériaux présentant le meilleur rapport résistance/poids qui existe – est déjà produite par des levures et des bactéries modifiées. Le collagène produit par fermentation entre dans les applications des biomatériaux en médecine et en cosmétique. Le mycélium génétiquement fonctionnalisé peut avoir des propriétés mécaniques et électriques que le mycélium naturel ne possède pas.
Ce qui différencie les matériaux biologiques des applications alimentaires et chimiques, c'est que le chemin de validation est plus long et les volumes initiaux plus petits. Mais l’avantage des matériaux biologiques dans des applications spécifiques – biocompatibilité, dégradabilité, propriétés programmables – crée des niches où l’argument coût-bénéfice est déjà clos aujourd’hui, sans qu’il soit nécessaire d’attendre la parité avec les matériaux synthétiques en vrac.
Ce que les entreprises non biotechnologiques doivent faire maintenant
L’écueil le plus courant consiste à considérer CRISPR comme l’affaire des sociétés de biotechnologie. Pour les entreprises des secteurs de l’alimentation, des produits chimiques et des matériaux, l’édition génétique constitue une pression concurrentielle extérieure à l’industrie, et la réponse appropriée n’est pas de développer une capacité d’édition interne, mais plutôt de renforcer la capacité d’évaluer et d’incorporer ce que l’industrie produit.
La carte d’action comporte trois fronts. Le premier est une veille concurrentielle continue sur les cultures, les micro-organismes et les matériaux en cours de développement chez les principaux acteurs et sur les catégories de votre entreprise qu'ils affectent. Le deuxième concerne les relations réglementaires actives : les entreprises qui comprennent le processus d'approbation CTNBio ou MAPA ont un avantage sur celles qui découvrent le nouveau cadre alors que le concurrent a déjà l'approbation. Le troisième est une décision claire de création, d’achat ou de partenariat pour la capacité biologique : si vous avez besoin d’une variété ou d’un ingrédient modifié, quel est le modèle d’accès le plus rapide au marché ? La réponse est rarement de construire un laboratoire à partir de zéro.
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