Les biotechnologies sont l’application des biosystèmes aux procédés techniques et industriels. Elles englobent à la fois les organismes traditionnels et transgéniques. Les biotechnologies traditionnelles sont le résultat de l’hybridation classique, de la reproduction ou du croisement de divers organismes afin d’en créer de nouveaux. Ces techniques ancestrales sont employées depuis des siècles pour produire le pain, la bière, le fromage, le soja, le saké, les vitamines, les plantes hybrides et les antibiotiques. Plus récemment, des organismes ont été également utilisés pour traiter les eaux usées et les déchets toxiques industriels.

Les biotechnologies modernes combinent les principes de la chimie et des sciences biologiques (biologie moléculaire et cellulaire, génétique, immunologie) à des disciplines technologiques (ingénierie, informatique) pour produire des biens et des services et pour la gestion environnementale. Elles font appel aux enzymes de restriction pour transférer l’information génétique, l’ADN, d’un organisme à des cellules vivantes extérieures. On réintroduit alors l’ADN composite dans des cellules hôtes pour déterminer si le trait désiré est exprimé. La cellule résultante s’appelle un clone issu du génie génétique, recombinant ou organisme génétiquement modifié (OGM). L’industrie «moderne» des biotechnologies est née dans les années soixante et un - soixante-cinq avec le décryptage du code génétique et elle a connu une croissance fulgurante depuis les premières expériences de clonage de l’ADN réussies en 1972.

Depuis le début des années soixante-dix, les scientifiques ont compris que le génie génétique est une technique extrêmement puissante et prometteuse, mais recelant des risques sérieux à ne pas ignorer. Dès 1974, ils ont exigé un moratoire mondial sur certains types d’expériences afin d’évaluer les risques et de concevoir des lignes directrices appropriées pour éviter les dangers biologiques et écologiques (Committee on Recombinant DNA Molecules, Assembly of Life Sciences, National Research Council, National Academy of Sciences, 1974). Certaines des inquiétudes exprimées évoquaient la possibilité que des vecteurs qui se répandent puissent lancer un processus irréversible, susceptible de créer des problèmes beaucoup plus graves que ceux résultant de la multitude de recombinaisons génétiques qui se produisent spontanément dans la nature. On redoutait que des micro-organismes porteurs de gènes transplantés puissent s’avérer dangereux pour l’être humain ou d’autres formes de vie. Des dommages pourraient en résulter si la cellule hôte modifiée possède un avantage concurrentiel qui stimulerait sa survie dans une certaine niche de l’écosystème (National Institutes of Health (NIH), 1976). On comprenait également fort bien que les techniciens de laboratoire joueraient le rôle d’apprentis sorciers ou de «canaris dans une mine de charbon» et qu’il fallait tenter de les protéger, ainsi que l’environnement, de dangers inconnus et sans doute graves.

Une conférence internationale s’est tenue à Asilomar, en Californie, en février 1975. Son rapport contenait les premières lignes directrices consensuelles basées sur des stratégies biologiques et physiques de limitation des risques prévisibles de la nouvelle technologie. On a jugé que certaines expériences présentaient un danger tel que la conférence a recommandé qu’on évite de les entreprendre pour le moment (NIH, 1976). Les travaux suivants ont été à l’origine frappés d’interdiction:

•   les travaux avec l’ADN provenant d’organismes pathogènes et d’oncogènes;
•   la formation de recombinants incorporant des gènes de toxines;
•   le travail qui pourrait augmenter le nombre d’hôtes des agents pathogènes des plantes;
•   l’introduction de gènes de résistance aux médicaments dans des organismes qui, pour ce que l’on en sait, ne les acquièrent pas naturellement, et qui pourraient compromettre le traitement;
•   la libération délibérée dans l’environnement (Freifelder, 1978).

Aux Etats-Unis, les premières lignes directrices (National Institutes of Health Guidelines (NIHG)) ont été publiées en 1976, remplaçant les directives d’Asilomar. Ces NIHG ont permis d’effectuer des recherches en classant les expériences selon le niveau de risque associé aux cellules hôtes, aux vecteurs qui transportent les gènes dans les cellules et aux inserts, permettant ou limitant de ce fait la conduite des expériences en fonction de l’évaluation du risque. Le concept de base des NIHG — assurer la protection des travailleurs, et, par extension, la sécurité de la collectivité — demeure valide aujourd’hui (NIH, 1996). Les NIHG sont mises à jour régulièrement et sont devenues une norme de pratique largement admise pour les biotechnologies aux Etats-Unis. Les institutions financées par des fonds fédéraux sont tenues de s’y conformer. Elles font partie de la réglementation de nombreuses municipalités. Les NIHG ont servi de base à la législation d’autres pays, y compris la Suisse (Swiss Interdisciplinary Committee for Biosafety in Research and Technology (SCBS), 1995) et le Japon (National Institute of Health, 1996).

Depuis 1976, les NIHG prennent également en compte des considérations relatives au confinement et à l’approbation de nouvelles technologies, notamment dans le cas des installations de production à grande échelle et des propositions de thérapies géniques basées sur des cellules somatiques végétales, animales ou humaines. Certaines des expériences à l’origine interdites sont maintenant permises sous réserve de l’approbation des Instituts nationaux de la santé (National Institutes of Health (NIH)) ou font l’objet de pratiques de confinement spécifiques.

En 1986, le Bureau de la politique scientifique et technologique (Office of Science and Technology Policy (OSTP)) a publié le document Coordinated Framework for Biotechnology Regulation qui portait sur des questions de fond en matière de politiques: les règlements existants étaient-ils suffisants pour évaluer les produits issus des nouvelles technologies? Les processus d’examen des projets de recherche étaient-ils suffisants pour protéger la population et l’environnement? Les agences de réglementation et de recherches américaines (Agence de protection de l’environnement (Environmental Protection Agency (EPA)), Administration fédérale de contrôle des denrées alimentaires et des produits pharmaceutiques (Food and Drug Administration (FDA)), Administration de la sécurité et de la santé au travail (Occupational Safety and Health Administration (OSHA)), Instituts nationaux de la santé (National Institutes of Health (NIH)), ministère de l’Agriculture (Department of Agriculture (DA)) et Fondation nationale pour l’avancement des sciences (National Science Foundation (NSF)) ont accepté de réglementer les produits, mais pas les procédés, et sont arrivés à un consensus selon lequel de nouveaux règlements spéciaux n’étaient pas nécessaires pour protéger les travailleurs, la population ou l’environnement. La politique a été établie pour gérer des programmes réglementaires de façon intégrée et coordonnée, en réduisant au minimum le chevauchement et en chargeant, dans la mesure du possible, une seule agence de l’approbation des produits. Les agences coordonneraient leurs efforts en adoptant des définitions uniformes et en utilisant des examens scientifiques (évaluations du risque) de rigueur comparable (OSHA, 1985; Office of Science and Technology Policy (OSTP), 1986).

Les NIHG et le Coordinated Framework for Biotechnology Regulation ont permis la tenue d’un débat scientifique objectif et une participation assez large du public, ce qui a entraîné la transformation de l’industrie américaine des biotechnologies en une activité économique de plusieurs milliards de dollars. Avant 1970, on comptait moins de 100 compagnies engagées dans tous les aspects des biotechnologies modernes. En 1977, 125 autres se sont ajoutées; en 1983, 381 sociétés supplémentaires avaient porté le niveau des investissements privés à plus de 1 milliard de dollars. En 1994, l’industrie était forte de plus de 1 230 sociétés (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee, 1993), et la valeur boursière atteignait plus de 6 milliards de dollars.

En 1980, les sociétés de biotechnologie des Etats-Unis employaient environ 700 personnes. En 1994, quelque 1 300 sociétés comptaient plus de 100 000 employés (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee, 1993). De plus, tout un secteur d’activité gravite autour des biotechnologies et produit les fournitures (produits chimiques, substrats, lignées cellulaires), l’équipement, l’instrumentation et les services (banques de cellules, validation, étalonnage) nécessaires pour assurer l’ensemble de la recherche et de la production.

Dans le monde entier, la sécurité de la science et de ses produits inspire beaucoup d’inquiétude et de scepticisme. Le Conseil des Communautés européennes (CCE) a élaboré des directives concernant la protection des travailleurs contre les risques liés à l’exposition à des agents biologiques au travail (CCE, 1990a), et la dissémination volontaire d’organismes génétiquement modifiés dans l’environnement. Cette dissémination inclut la mise en vente de produits faisant appel à des OGM (CCE, 1990b; Van Houten et Flemming, 1993). Des normes et des lignes directrices relatives aux produits biotechnologiques ont été adoptées par les organismes internationaux et multilatéraux comme l’Organisation mondiale de la santé (OMS), l’Organisation internationale de normalisation (ISO), le Conseil des Communautés européennes (CCE), l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) et le Réseau de données relatives aux souches microbiennes (Microbial Strains Data Network (MSDN)) (OSTP, 1986).

L’industrie moderne des biotechnologies peut être considérée comme constituée de quatre secteurs industriels principaux, dont chacun possède des laboratoires et poursuit des travaux de recherche-développement (R-D) clinique ou sur le terrain, soutenant la production effective de biens et services:

•   les produits biomédicaux — produits pharmaceutiques, produits biologiques et instruments médicaux;
•   l’agroalimentaire, poissons et animaux transgéniques, plantes résistant aux maladies et aux parasites;
•   les produits industriels génétiquement améliorés comme l’acide citrique, le butanol, l’acétone, l’éthanol et les enzymes des détergents (voir tableau 77.11);
•   le traitement des eaux usées, décontamination des rejets industriels.

Les biotechnologies commencent dans le laboratoire de recherches; il s’agit d’une science multidisciplinaire. Les spécialistes de la biologie moléculaire et cellulaire, les immunologistes, les généticiens, les chimistes des protéines et des peptides, les biochimistes et les ingénieurs spécialisés en biochimie sont les plus directement exposés aux dangers réels et potentiels de la technologie de l’ADN recombinant (ADNr). D’autres travailleurs peuvent être exposés moins directement aux dangers biologiques de l’ADNr: le personnel de service et de soutien logistique, par exemple, les techniciens en ventilation et en réfrigération, les fournisseurs de prestations d’étalonnage et le personnel chargé de l’entretien. Dans une enquête portant sur les praticiens en sécurité et en santé dans l’industrie, on a constaté que les travailleurs directement et indirectement exposés représentaient environ 30 à 40% de la main-d’œuvre totale des sociétés commerciales typiques de ce secteur (Lee et Ryan, 1996). La recherche en biotechnologie n’est pas limitée à l’«industrie»; les universités, les hôpitaux et les institutions gouvernementales en font également.

Les personnes qui travaillent dans les laboratoires de biotechnologie sont exposées à une multitude de risques et de produits chimiques toxiques, aux dangers biologiques des recombinants, des non-recombinants ou des organismes «sauvages», aux agents pathogènes présents dans le sang humain, aux zoonoses ainsi qu’aux matières radioactives employées dans les expériences de marquage. En outre, les troubles musculo-squelettiques et les microtraumatismes répétés sont de plus en plus reconnus comme des dangers auxquels est exposé le personnel chargé des recherches en raison de la grande utilisation qu’il fait des ordinateurs et des micropipettes manuelles.

Les opérateurs du secteur de la fabrication des produits biotechnologiques sont également exposés à des produits chimiques dangereux, mais en moins grand nombre que dans un cadre expérimental. Selon le produit et le procédé, une exposition aux radionucléides est possible lors de la fabrication. Même au niveau de biorisque le plus faible, les procédés de fabrication biotechnologique sont des systèmes fermés et le risque d’exposition aux cultures recombinantes est faible, sauf en cas d’accident. Dans les installations de production biomédicales, l’application de bonnes pratiques de fabrication à jour complète les directives relatives à la biosécurité pour protéger les travailleurs au niveau de l’usine. Les principaux dangers auxquels sont exposés les travailleurs qui appliquent les bonnes pratiques dans le cas d’activités à grande échelle avec des organismes recombinants non dangereux sont les traumatismes musculo-squelettiques (par exemple, les entorses dorso-lombaires et les dorsalgies), les brûlures thermiques causées par les conduites de vapeur et les brûlures chimiques causées par les acides et les bases (acide phosphorique, hydroxydes de sodium et de potassium) utilisés dans le procédé.

Les travailleurs du secteur de la santé, notamment les techniciens de laboratoires cliniques, sont exposés aux vecteurs de thérapie génique, aux excreta et aux spécimens de laboratoire pendant l’administration des médicaments et les soins aux patients qui participent à ces expériences. Les employés d’entretien peuvent également être exposés. La protection du personnel et de l’environnement sont deux points expérimentaux à traiter obligatoirement au moment de déposer une demande d’autorisation aux NIH pour les expériences de thérapie génique chez des humains (NIH, 1996).

Les travailleurs agricoles peuvent être très exposés aux produits, plantes ou animaux recombinants pendant l’épandage de pesticides, la plantation, la récolte et le traitement. Indépendamment du biorisque lié à l’exposition aux plantes et aux animaux transformés génétiquement, les dangers physiques traditionnels liés à l’utilisation d’équipements agricoles et à l’élevage sont également présents. Des moyens de prévention technique, des équipements de protection individuelle, la formation et la surveillance médicale sont mis en œuvre en fonction des risques prévus (Legaspi et Zenz, 1994; Pratt et May, 1994). Les équipements de protection individuelle, comprenant combinaisons, appareils de protection respiratoire, gants de travail, lunettes ou hottes, sont importants pour la sécurité du personnel pendant l’application, la croissance et la récolte des plantes ou des édaphons génétiquement modifiés.

Les cellules ou organismes employés dans les biotechnologies appliquées au secteur biomédical, qui sont modifiés pour donner les produits souhaités, sont cultivés dans des bioréacteurs de mono-culture. Dans la culture de cellules de mammifères, la protéine est sécrétée à partir des cellules dans le milieu nutritif environnant, et diverses méthodes de séparation chimique (chromatographie d’exclusion stérique ou d’affinité, électrophorèse) peuvent être employées pour séparer et purifier le produit. Dans le cas où Escherichia coli sert d’hôte pour des fermentations, la substance recherchée est produite à l’intérieur de la membrane cellulaire qui doit être physiquement rompue pour que la récolte soit possible. Ce procédé présente un danger potentiel d’exposition aux endotoxines. On ajoute souvent des antibiotiques aux milieux de production pour améliorer la production du produit souhaité ou pour maintenir une pression sélective sur des éléments génétiques autrement instables (plasmides). Certaines personnes peuvent présenter une sensibilité allergique à ces produits. En général, il existe des risques d’exposition à des aérosols.

Des fuites et des émissions d’aérosols sont prévisibles et l’exposition potentielle peut être limitée de plusieurs manières. Il est nécessaire de pénétrer dans les cuves des réacteurs pour fournir les nutriments et l’oxygène, pour laisser s’échapper le dioxyde de carbone (CO2) et pour surveiller et commander le système. Chaque introduction doit être étanche ou filtrée (0,2 micron) pour que la culture ne soit pas contaminée. La filtration des gaz s’en échappant protège également les travailleurs et l’environnement dans la zone de travail contre des aérosols produits pendant la culture ou la fermentation. Selon le biorisque potentiel du système, l’inactivation biologique validée des effluents liquides (habituellement par la chaleur, la vapeur ou des méthodes chimiques) est une pratique standard. D’autres dangers potentiels liés à la fabrication biotechnologique sont analogues à ceux des autres industries: le bruit, les dispositifs mécaniques, les brûlures par la vapeur ou la chaleur, le contact avec des produits corrosifs, etc.

Les enzymes et la fermentation industrielle sont traités ailleurs dans la présente Encyclopédie , en particulier au chapitre no 67, «L’industrie alimentaire», de même que les procédés, dangers et mesures préventives qui sont semblables pour les systèmes de production faisant appel au génie génétique.

L’agriculture traditionnelle dépend du développement de souches à partir de croisements traditionnels entre plantes d’espèces apparentées. Le grand avantage de la modification génétique des plantes vient du fait que l’intervalle entre générations et le nombre de croisements requis pour obtenir le trait désiré est considérablement réduit. Le recours, impopulaire pour le moment, aux pesticides et aux engrais chimiques (qui contribuent à la pollution par les eaux de ruissellement) favorise l’émergence d’une technologie qui rendra leur épandage inutile.

La biotechnologie des plantes consiste à choisir une espèce génétiquement flexible ou de valeur économique importante pour la modifier. Puisque les cellules des plantes ont des parois cellulosiques résistantes, les méthodes employées pour transférer l’ADN dans des cellules végétales diffèrent de celles utilisées pour des bactéries et des lignées de cellules de mammifères dans le secteur biomédical. Il existe deux méthodes principales pour introduire l’ADN modifié étranger dans des cellules végétales (Watrud, Metz et Fishoff, 1996):

•   un canon à particules injecte l’ADN dans la cellule visée;
•   un virus, Agrobacterium tumefaciens, désactivé et non cancérogène, introduit des cassettes géniques dans le matériel génétique de la cellule.

Agrobacterium tumefaciens de type sauvage est un pathogène naturel des plantes qui cause des tumeurs de la gale du collet chez les plantes atteintes. Ces souches désactivées et modifiées qui servent de vecteur ne causent pas la formation de tumeurs sur les végétaux.

Après transformation par l’une ou l’autre méthode, les cellules des plantes sont diluées, ensemencées et cultivées sur un milieu sélectif de culture tissulaire donné pendant une période relativement longue (comparativement aux taux de croissance des bactéries) dans des chambres de croissance ou des incubateurs. Les plantes régénérées à partir du tissu traité sont mises en terre dans des chambres fermées où elles poursuivent leur croissance. Une fois qu’elles ont atteint un certain âge, on les examine pour voir si elles possèdent les traits désirés et on les cultive ensuite en serre. Plusieurs générations d’expériences en serre sont nécessaires pour évaluer la stabilité génétique du trait désiré et pour produire des réserves suffisantes de semences avant de procéder à des études plus approfondies. A ce stade des travaux, on collecte également des données relatives à l’impact sur l’environnement qui sont soumises avec propositions aux organismes de réglementation pour approbation des essais sur le terrain.

Les NIHG (NIH, 1996) décrivent une approche systématique pour empêcher à la fois l’exposition des travailleurs et la libération dans l’environnement d’organismes recombinants. Chaque établissement (par exemple, les universités, les hôpitaux ou les laboratoires commerciaux) doit s’assurer que ses recherches sur l’ADNr sont effectuées sans danger et conformément aux NIHG. Pour ce faire, un système administratif définit les responsabilités et exige que des évaluations complètes des risques soient effectuées par des scientifiques bien informés et des agents de biosécurité; l’exposition est limitée, des programmes de surveillance médicale sont mis sur pied et l’intervention d’urgence est planifiée. Un comité institutionnel de biosécurité (Institutional Biosafety Committee) établit les mécanismes pour l’examen et l’approbation des expériences au sein de l’établissement. Dans certains cas, l’approbation du Comité consultatif des NIH lui-même concernant l’ADNr (NIH Recombinant Advisory Committee (RAC)) est exigée.

Le degré de contrôle dépend de la gravité du risque défini par les désignations de niveau de biosécurité (Biosafety Level (BL) qui vont de 1 à 4; le niveau BL1 étant le moins restrictif et le niveau BL4, le plus restrictif. Des lignes directrices relatives au confinement sont données pour la recherche, la R-D à grande échelle (plus de 10 litres de culture), la production à grande échelle et les expériences portant sur les animaux et les plantes, à petite ou à grande échelle.

L’annexe G des NIHG (NIH, 1996) décrit les mesures de confinement physique à l’échelle du laboratoire. Le niveau BL1 convient au travail avec des agents présentant un danger potentiel inconnu ou minime pour le personnel de laboratoire ou l’environnement. Le laboratoire n’est pas à l’écart de la circulation générale dans le bâtiment. Le travail est effectué sur un plan de travail ouvert. Aucun dispositif spécial de confinement n’est exigé ou utilisé. Le personnel de laboratoire connaît les procédures de travail et est supervisé par un scientifique possédant une formation générale en microbiologie ou dans une science connexe.

Le niveau BL2 convient au travail avec des agents présentant un danger potentiel modéré pour le personnel et l’environnement. L’accès au laboratoire est limité quand le travail est en cours; les travailleurs ont été formés à la manutention des agents pathogènes et sont dirigés par des scientifiques compétents. Le travail qui donne lieu à la formation d’aérosols est effectué dans des postes de sécurité microbiologique ou d’autres dispositifs de confinement. Ce travail peut exiger une surveillance médicale ou une vaccination si le comité institutionnel de biosécurité le juge nécessaire.

Le niveau BL3 s’applique au travail en présence d’agents indigènes ou exotiques qui peuvent causer des maladies graves ou potentiellement mortelles résultant de l’exposition par inhalation. Le personnel possède une formation spécialisée et il est supervisé par des scientifiques compétents ayant de l’expérience dans le domaine de la manutention de ces agents dangereux. Toutes les manipulations sont effectuées sous confinement exigeant des moyens spéciaux de prévention technique et le port d’équipements de protection individuelle.

Le niveau BL4 est réservé aux agents les plus dangereux et les plus exotiques qui présentent des risques élevés de maladie potentiellement mortelle pour un individu ou une communauté. Il existe peu de laboratoires BL4 dans le monde.

L’annexe K traite du confinement physique des activités de recherche ou de production d’un volume supérieur à 10 litres (grande échelle). Comme dans le cas des directives applicables aux activités à petite échelle, les exigences relatives au confinement sont hiérarchisées du risque le plus bas au plus élevé, c’est-à-dire de GLSP (good large-scale practice) à BL3-large-scale (BL3-LS).

L’annexe P des NIHG traite du travail avec les plantes au niveau de la paillasse, de la chambre de croissance et de la serre. Dans l’introduction, on note que «le but principal du confinement des plantes est d’éviter la transmission involontaire du génome d’une plante renfermant de l’ADN recombinant, y compris du matériel héréditaire du noyau ou des organites, ou la libération d’organismes issus d’ADN recombinant associé à ces plantes. En général, ces organismes ne constituent pas une menace pour la santé humaine ou celle des animaux supérieurs, à moins qu’ils n’aient été délibérément modifiés dans ce but. Cependant, la propagation d’un agent pathogène dangereux à partir d’une serre à une culture locale ou l’introduction involontaire et l’établissement d’un organisme dans un nouvel écosystème sont possibles» (NIH, 1996). Aux Etats-Unis, l’EPA et le Service d’inspection sanitaire des animaux et des plantes du ministère de l’Agriculture (Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) sont conjointement responsables de l’évaluation du risque et de la révision des données produites avant d’accorder leur approbation à des essais sur le terrain (EPA, 1996; Foudin et Gay, 1995). Des questions telles que la persistance et la propagation dans l’eau, l’air et le sol, par les insectes et les animaux, la présence voisine d’autres cultures semblables, la stabilité environnementale (sensibilité au gel ou à la chaleur) et la concurrence avec l’espèce indigène sont d’abord évaluées, souvent en serre (Liberman et coll., 1996).

Les niveaux de confinement des plantes pour les installations et les pratiques s’étendent également du niveau BL1 à BL4. Les expériences BL1 typiques concernent le clonage autologue. Le BL2 peut faire intervenir le transfert de traits à partir d’un agent pathogène vers une plante hôte. Le BL3 pourrait faire intervenir l’expression de toxines ou d’agents dangereux pour l’environnement. La protection des travailleurs aux divers niveaux est obtenue grâce à des équipements de protection individuelle et à des moyens de prévention technique consistant, par exemple, à équiper les serres et les bâtiments d’une circulation d’air dirigée et de filtres à particules à haute efficacité (HEPA) pour empêcher la dissémination de pollens. Selon le risque, la protection de l’environnement et de la collectivité contre les agents potentiellement dangereux peut être réalisée par des techniques biologiques, notamment grâce à un trait de sensibilité à la température ou aux médicaments ou encore grâce à des besoins nutritifs absents dans la nature.

On s’attendait que les NIHG nécessiteraient d’être revues au fur et à mesure du progrès des connaissances scientifiques et des techniques. Depuis vingt ans, le Comité consultatif des NIH concernant l’ADNr s’est réuni pour étudier et approuver des propositions de changements. Par exemple, les NIHG n’imposent plus l’interdiction générale de disséminer délibérément des organismes génétiquement modifiés; les essais sur le terrain des produits agricoles et les expériences de thérapie génique sur les humains sont permis dans des circonstances appropriées et après évaluation du risque. Un amendement très important a été apporté aux NIHG, à savoir la création de la catégorie de confinement GLSP. Il visait à abaisser les exigences relatives au confinement des souches recombinantes non pathogènes et non toxicogènes issues des organismes hôtes utilisés depuis longtemps sans danger à grande échelle, ou qui possèdent des limites environnementales incorporées permettant une croissance optimale à grande échelle, mais une survie limitée sans conséquences néfastes pour l’environnement (NIH, 1991). Ce mécanisme a permis à la technologie de progresser tout en tenant compte des exigences en matière de sécurité.

En avril 1990, la Communauté européenne (CE) a adopté deux directives concernant l’utilisation limitée et la libération délibérée dans l’environnement d’organismes génétiquement modifiés (CCE, 1990a, 1990b). Les deux directives exigent que les Etats membres s’assurent que toutes les mesures appropriées sont prises pour éviter des effets néfastes pour la santé humaine ou l’environnement, en particulier en obligeant l’utilisateur à évaluer au préalable tous les risques pertinents. En Allemagne, la loi sur la technologie génétique (Gentechnikgesetz) a été adoptée en 1990, en partie pour répondre aux directives de la CE, mais aussi en réaction à une demande d’autorisation légale pour la construction d’une installation expérimentale de la production d’insuline recombinante (Reutsch et Broderick, 1996). En Suisse, la réglementation est basée sur les NIHG américaines, les directives du Conseil de la CE et la loi allemande sur la technologie génétique. Ce pays (qui ne fait pas partie de l’Union européenne (UE)) exige l’enregistrement annuel et la communication de rapports périodiques sur les expériences. En général, les normes sur l’ADNr sont plus restrictives en Europe qu’aux Etats-Unis, ce qui a amené beaucoup de sociétés pharmaceutiques européennes à délocaliser leurs recherches à l’étranger. Cependant, la réglementation suisse autorise une catégorie de sécurité de niveau 4 à grande échelle, contrairement aux NIHG (SCBS, 1995).

Les produits biologiques et pharmaceutiques qui ont été produits avec succès au moyen des biotechnologies faisant appel à l’ADN recombinant sont, entre autres: l’insuline humaine; l’hormone de croissance humaine; les vaccins contre l’hépatite; l’interféron alpha; l’interféron bêta; l’interféron gamma; le facteur stimulant les colonies de granulocytes; l’activateur de plasminogène tissulaire; le facteur stimulant les colonies de macrophages de granulocytes; l’interleukine 2 (IL2); l’érythropoïétine; le Crymax (produit insecticide pour la destruction des chenilles dans les légumes); les cultures viticoles et de noix; la tomate Flavr Savr (TM); la Chymogen (enzyme servant à produire le fromage); l’ATIII (antithrombine III), dérivé du lait de chèvre transgénique employé pour empêcher la formation de caillots de sang en chirurgie; la somatotropine bovine (BST) et la somatotropine porcine (PST) stimulant la production de lait et de viande.

Il existe cinq risques principaux pour la santé découlant de l’exposition aux micro-organismes ou à leurs produits dans les biotechnologies industrielles:

•   l’infection;
•   la réaction aux endotoxines;
•   l’allergie aux micro-organismes;
•   la réaction allergique à un produit;
•   la réaction toxique à un produit.

L’infection est peu probable puisque ce sont des organismes non pathogènes qui sont employés dans la plupart des procédés industriels. Cependant, il est possible que des micro-organismes considérés comme inoffensifs, comme Pseudomonas et Aspergillus , puissent causer une infection chez des sujets immunodéprimés (Bennett, 1990). L’exposition aux endotoxines qui sont des constituants de la couche de lipopolysaccharide de la paroi cellulaire de toutes les bactéries Gram négatif, à des concentrations dépassant 300 ng/m3, cause un état grippal passager (Balzer, 1994). Les travailleurs de nombreuses branches, y compris l’agriculture traditionnelle et les biotechnologies, ont éprouvé les effets de l’exposition à une endotoxine. Les réactions allergiques aux micro-organismes ou au produit surviennent également dans nombre d’industries. Des cas d’asthme professionnel ont été diagnostiqués dans le secteur des biotechnologies appliquées à un éventail de micro-organismes et de produits, notamment Aspergillus niger, Penicillium et des protéases; dans certaines entreprises, on a noté des cas chez plus de 12% du personnel. Les réactions toxiques peuvent être aussi diverses que les organismes et les produits. On a montré que l’exposition aux antibiotiques modifie la flore microbienne intestinale. On sait également que certains champignons peuvent produire des toxines et des agents cancérogènes dans des conditions de croissance données (Bennett, 1990).

Pour donner suite aux inquiétudes suscitées par le fait que les travailleurs seraient les premières victimes des effets néfastes potentiels sur la santé de cette nouvelle technologie, la surveillance médicale de ceux qui travaillent avec l’ADNr fait partie des NIHG depuis le début. Les comités institutionnels de biosécurité, en coordination avec les médecins du travail, sont chargés de déterminer, pour chaque projet, quelle surveillance médicale est nécessaire. Selon l’agent en cause, la nature du danger biologique, les voies d’exposition potentielles et la disponibilité des vaccins, les éléments du programme de surveillance médicale pourraient inclure des examens médicaux avant l’embauche et un suivi périodique, des vaccins ainsi que des tests spécifiques de dépistage des allergies et des maladies, des analyses sériques préexposition et des enquêtes épidémiologiques.

Bennett (1990) pense qu’il est peu probable que les micro-organismes génétiquement modifiés présentent un risque d’infection ou d’allergie plus élevé que les organismes originaux, mais un produit nouveau ou l’ADNr pourraient présenter un risque supplémentaire. Dans un rapport, on note que l’expression d’un allergène de la noix du Brésil chez le soja transgénique peut avoir des effets inattendus sur la santé des travailleurs et des consommateurs (Nordlee et coll., 1996). D’autres dangers pourraient résulter de l’utilisation de lignées de cellules animales porteuses d’oncogènes ou de virus inconnus ou non détectés potentiellement nocifs pour les êtres humains.

Il importe de noter que les craintes précocement exprimées au sujet de la création d’espèces mutantes dangereuses du point de vue génétique ou de supertoxines n’étaient pas fondées. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a constaté que les biotechnologies ne présentent pas de risques différents par rapport aux autres industries de traitement (Miller, 1983) et, selon Liberman, Ducatman et Fink (1990), on s’accorde actuellement pour dire que les risques supposés liés à l’ADNr étaient exagérés au début et que les dangers associés à ce type de recherche sont analogues à ceux que présentent l’organisme, le vecteur, l’ADN, les solvants et l’appareillage. Ils concluent qu’il est inévitable que des organismes modifiés présentent certains dangers; cependant, il est possible d’adopter des mesures de confinement pour réduire l’exposition au minimum.

Il est très difficile de trouver des expositions professionnelles spécifiques des biotechnologies. Ce qu’il est convenu d’appeler les biotechnologies ne constituent pas une industrie distincte appartenant à un groupe de la Classification type des branches d’activité (Standard Industrial Classification (SIC)); il s’agit plutôt de procédés ou d’une série d’outils ayant de nombreuses applications industrielles. En conséquence, quand des accidents et des expositions sont rapportés, les données concernant des travailleurs des biotechnologies sont incluses dans celles qui portent sur tous les autres cas se produisant dans le secteur industriel hôte (par exemple, agriculture, industrie pharmaceutique ou soins de santé). En outre, une partie des incidents et accidents de laboratoire ne sont pas déclarés.

Peu de maladies spécifiquement liées à l’ADN génétiquement modifié ont été rapportées; cependant, elles ne sont pas inconnues. Au moins un cas d’infection locale et de séroconversion a été déclaré par un travailleur ayant été piqué par une aiguille contaminée par un vecteur de vaccin recombinant (Openshaw et coll., 1991).

Les années quatre-vingt ont marqué l’apparition des premiers produits des biotechnologies aux Etats-Unis et en Europe. L’utilisation de l’insuline issue du génie génétique a été approuvée en 1982, de même qu’un vaccin contre la diarrhée porcine (Sattelle, 1990). On a montré que la somatotropine bovine (BST) recombinante augmentait la production laitière des vaches et le poids du cheptel bovin. Des inquiétudes ont été soulevées au sujet de la santé publique et de l’innocuité du produit, ainsi qu’au sujet de l’adéquation de la réglementation pour tous les secteurs possibles de commercialisation de ces produits. Les NIHG protègent les travailleurs et l’environnement aux stades de la recherche et du développement. L’innocuité du produit et son efficacité ne relèvent pas des lignes directrices. Aux Etats-Unis, dans le cadre du Coordinated Framework for Biotechnology Regulation, les risques potentiels des produits des biotechnologies sont évalués par l’organisme le plus approprié (FDA, EPA ou DA).

Le débat sur la sécurité du génie génétique et des produits des biotechnologies se poursuit (Thomas et Myers, 1993), particulièrement en ce qui concerne les applications agricoles et les aliments destinés à la consommation humaine. Dans certaines régions, les consommateurs exigent que les fruits et légumes frais soient marqués différemment selon qu’ils sont issus d’hybrides traditionnels ou dérivés des biotechnologies. Par ailleurs, il est des fabricants de produits laitiers qui refusent d’utiliser le lait des vaches recevant de la BST. Cette hormone est interdite dans quelques pays (par exemple, en Suisse). La FDA a jugé que les produits sont sûrs, mais certains aspects économiques et sociaux pourraient être inacceptables aux yeux du public. La BST peut effectivement désavantager les petites exploitations agricoles dont la plupart sont des entreprises familiales. Contrairement à ce qui se passe dans le cas des applications médicales, où il peut fort bien n’exister aucune autre solution en dehors du traitement obtenu par génie génétique, quand les aliments traditionnels sont disponibles en abondance, le public est en faveur de l’hybridation traditionnelle plutôt que des aliments recombinants. Cependant, dans un environnement hostile, et compte tenu de la pénurie alimentaire actuelle dans le monde, les attitudes pourraient changer.

Les récentes applications de la technologie à la santé humaine et aux maladies héréditaires ont ravivé les inquiétudes et suscité de nouvelles questions éthiques et sociales. Le Projet sur le génome humain (Human Genome Project), qui a démarré au début des années quatre-vingt, a pour ambition de dresser une carte physique et génétique du matériel génétique humain. Cette carte fournira aux chercheurs l’information nécessaire pour comparer une expression génétique «saine» ou «normale» à une expression «morbide», qui permettra de mieux expliquer, prévoir et indiquer des pistes de traitement des défauts génétiques de base. Les technologies du génome humain ont produit de nouveaux tests de diagnostic pour la maladie de Huntington, la mucoviscidose et les cancers du sein et du côlon. On s’attend que la thérapie génique somatique humaine corrige les maladies héréditaires ou améliore leur pronostic. La lecture d’empreintes génétiques par cartographie polymorphique de fragment de restriction du matériel génétique est admise en tant qu’élément de preuve judiciaire dans les cas de viol, d’enlèvement et d’homicide. Elle peut être employée pour prouver (ou, techniquement parlant, réfuter) la paternité. Elle peut également être utilisée dans des secteurs prêtant davantage à controverse, par exemple pour évaluer les risques d’apparition de cancer et de cardiopathies aux fins d’assurance et de traitement préventif, comme preuve devant les tribunaux jugeant des crimes de guerre ou encore comme «plaque d’identité» génétique pour les militaires.

Bien que techniquement réalisable, le travail sur les lignées germinales humaines (transmissibles de génération en génération) n’a pas été soumis pour approbation aux Etats-Unis en raison de sérieuses réserves de nature sociale et éthique. Cependant, des consultations publiques sont prévues afin que soit rouvert le débat sur la thérapie portant sur les lignées germinales humaines et la stimulation de traits désirables n’ayant pas de rapport avec les maladies.

En plus des questions sociales, d’éthique et de sécurité, les théories juridiques au sujet de la propriété des gènes et de l’ADN et de la responsabilité relative à leur usage ou à leur mauvaise utilisation évoluent encore.

Les conséquences à long terme de la libération dans l’environnement des divers agents doivent être surveillées. De nouvelles questions relatives au confinement biologique et aux choix des hôtes surgiront dans le cas des travaux soigneusement et convenablement surveillés en laboratoire, mais dont on ne connaît pas toutes les possibilités environnementales. Les pays en développement, où l’expertise scientifique et les organismes de contrôle peuvent ne pas exister, pourraient ne pas vouloir ou pouvoir effectuer l’évaluation du risque pour leur environnement particulier. Il pourrait en résulter des restrictions inutiles ou une politique imprudente de «porte ouverte» qui, dans les deux cas, compromettraient le bien-être à long terme de ces pays (Ho, 1996).

De plus, il importe de faire preuve de prudence quand des agents agricoles transgéniques sont introduits dans un nouvel environnement où le gel ou d’autres contraintes de confinement naturelles n’existent pas. Pourrait-il se produire des croisements dans la nature entre des populations indigènes ou des échangeurs naturels d’information génétique et les agents recombinants, avec comme résultat le transfert des traits transgéniques? Ces traits seraient-ils nocifs chez d’autres agents? Quel en serait l’effet sur les personnes administrant le traitement? Les réactions immunitaires en limiteraient-elles la propagation? Les agents transgéniques vivants sont-ils capables de traverser les barrières interespèces? Survivent-ils dans les déserts, les montagnes, les plaines et les villes?

Aux Etats-Unis, les biotechnologies se sont développées sous la gouverne de recommandations consensuelles et de la réglementation locale depuis le début des années soixante-dix. Un examen attentif n’a permis de découvrir aucun trait inattendu et incontrôlable exprimé par un organisme recombinant. Il s’agit d’une technique utile, sans laquelle beaucoup de progrès de la médecine basés sur des protéines thérapeutiques naturelles n’auraient pas été possibles. Dans de nombreux pays développés, les biotechnologies constituent une force économique importante et toute une industrie est née autour de la révolution des biotechnologies.

Les problèmes d’ordre médical touchant les travailleurs du domaine des biotechnologies sont liés aux risques que présentent l’hôte, le vecteur et l’ADN, ainsi que les opérations physiques. Jusqu’ici, on a pu prévenir les maladies professionnelles par des moyens techniques, de bonnes pratiques de travail, des vaccins et le confinement biologique spécifiques au risque évalué au cas par cas. De plus, une structure administrative permet de réaliser des évaluations prospectives des risques de chaque nouveau protocole expérimental. Pour que cette expérience positive en matière de sécurité continue après la libération d’agents viables dans l’environnement, il faudra continuer à évaluer sans cesse les risques: persistance, propagation, échangeurs naturels, caractéristiques de la cellule hôte, particularités de la gamme d’hôtes pour les agents de transfert utilisés, nature du gène inséré, etc. Ces facteurs doivent être pris en compte pour tous les environnements et espèces susceptibles d’être touchés de manière à ce que les surprises que la nature nous réserve souvent soient limitées.