Évaluation du potentiel de toxicité et d’allergénicité de nos moustiques génétiquement modifiés 

J’ai le plaisir de vous faire part d’une publication récente dans le Malaria Journal, que j’ai cosignée avec le Dr John Connolly, et qui évalue le potentiel de toxicité et d’allergénicité des moustiques à impulsion génétique de Target Malaria. 

Auparavant, la première étape d’une évaluation des risques environnementaux, appelée « formulation du problème », a été menée pour identifier les dommages potentiels aux objectifs de protection de l’environnement et de la santé humaine et animale, suite à des lâchers simulés de notre gène de suppression de population basé sur le double sexe chez Anopheles gambiae sensu lato (s.l.) en Afrique de l’Ouest. Cette analyse a permis d’identifier 46 voies plausibles de dommages potentiels. Dans neuf de ces voies, l’augmentation de l’allergénicité ou de la toxicité a été postulée comme la cause du dommage potentiel. Nous avons passé les trois dernières années à évaluer ces voies à l’aide d’analyses bioinformatiques et bibliographiques et nous n’avons trouvé aucune preuve convaincante suggérant que les produits nouvellement introduits qui sont produits dans nos moustiques à impulsion génétique sont des allergènes ou des toxines.  J’aimerais en expliquer les raisons en résumant notre dernière publication. 

« Dans l’ensemble, nos résultats ne fournissent aucune preuve convaincante pour soutenir l’idée que les trois molécules nouvellement introduites et exprimées par nos moustiques à guidage génétique seraient allergisantes ou toxiques. » – Alima Qureshi 

Trois molécules ont été nouvellement introduites et sont produites, ou « exprimées », dans nos moustiques génétiquement modifiés, alors qu’elles ne sont pas exprimées dans les moustiques non modifiés. Il s’agit des éléments suivants : DsRed », « Cas9 » et « ARN guide ».  La compréhension des modes d’action de ces molécules peut nous aider à évaluer si l’une des fonctions biologiques de ces trois molécules est susceptible de provoquer des effets toxiques ou allergiques. Deux de ces molécules sont des protéines : DsRed est un marqueur fluorescent qui nous permet d’identifier nos moustiques  sans impulsion génétique des moustiques non modifiés, et Cas9 est une enzyme appelée « nucléase » qui coupe l’ADN. Une autre catégorie de molécules, appelée ARN guide, se lie à la Cas9 pour la diriger vers les cibles spécifiques du génome du moustique que nous souhaitons couper pour faciliter notre mécanisme de transmission génétique. Lorsque nous avons analysé les publications d’études antérieures sur Cas9, DsRed ou l’ARN, nous n’avons trouvé aucune preuve convaincante suggérant qu’ils pourraient avoir des propriétés toxiques ou allergènes pour l’homme ou d’autres animaux. Nous avons également recherché, dans des études publiées antérieurement, toute preuve d’antécédents d’utilisation sûre de ces trois molécules. Parmi de nombreux exemples, Cas9 a déjà été utilisé dans des applications thérapeutiques chez l’homme, et DsRed a déjà été utilisé dans d’autres souches de moustiques relâchées sur le terrain. La protéine Cas9 est également présente dans des espèces de bactéries qui sont largement utilisées comme probiotiques dans la production de fromage et de yaourt, et que l’on rencontre fréquemment en tant qu’habitant naturel de la peau humaine. En fait, de nombreuses personnes possèdent des anticorps contre Cas9, tant leur exposition à cette protéine est fréquente. L’ARN est également largement présent dans l’environnement et a été utilisé à grande échelle et en toute sécurité chez l’homme : pensons par exemple à l’utilisation réussie de vaccins à ARN pour protéger contre le virus COVID-19. Toutes ces observations soutiennent l’idée que l’exposition à DsRed, Cas9 ou à l’ARN ne devrait pas être toxique ou allergène.  

Nous avons également étudié la probabilité et le niveau d’exposition que les humains et d’autres animaux pourraient recevoir lors des lâchers sur le terrain de nos moustiques à impulsion génétique. Pour que le mécanisme d’impulsion génétique soit optimal, Cas9 doit se trouver exclusivement dans les cellules reproductrices et nous avons conçu nos moustiques dans cette optique. Par conséquent, la Cas9 ne devrait pas être exprimée dans la salive de nos moustiques à impulsion génétique, de sorte que toute exposition de l’homme à la Cas9 par la piqûre de nos moustiques à impulsion génétique  devrait être négligeable. En outre, les niveaux de Cas9, de DsRed et d’ARN guide dans un moustique à impulsion génétique donné seraient insignifiants par rapport à la biomasse globale présente dans l’environnement. 

Nous avons également mené des recherches au niveau « bioinformatique ». Les protéines sont constituées de chaînes d’éléments beaucoup plus simples appelés acides aminés, tandis que l’ARN est constitué de chaînes d’éléments appelés nucléosides. La séquence d’acides aminés des protéines leur permet de se plier en structures tridimensionnelles caractéristiques qui leur confèrent des fonctions spécifiques. Pour les protéines qui sont des toxines, ces formes caractéristiques peuvent contribuer à produire leurs effets toxiques. L’ARN, quant à lui, peut être toxique en se liant à l’ADN ou à l’ARN de la cellule pour interférer avec l’expression des gènes, y compris ceux qui pourraient protéger la cellule contre des réactions toxiques ou allergènes. Nous avons pris les séquences d’acides aminés de Cas9 et de DsRed et avons recherché dans diverses bases de données bioinformatiques des similitudes avec les séquences de dizaines de milliers de toxines ou d’allergènes connus, et nous avons utilisé la séquence nucléosidique de l’ARN guide pour évaluer s’il pouvait interférer avec l’expression des gènes chez l’homme ou chez d’autres animaux tels que les moustiques anophèles. En utilisant ces approches bioinformatiques, nous n’avons trouvé aucune preuve convaincante suggérant qu’une des trois molécules pourrait être toxique ou allergène. 

Dans l’ensemble, nos résultats n’ont fourni aucune preuve convaincante pour soutenir l’idée que les trois molécules nouvellement introduites et exprimées à partir de nos moustiques à impulsion génétique seraient allergènes ou toxiques. Ces données nous ont donc permis d’accepter l’hypothèse de risque selon laquelle les produits nouvellement introduits et exprimés dans nos moustiques  à impulsion génétique  ne provoqueraient pas d’augmentation de l’allergénicité ou de la toxicité et, par conséquent, elles nous permettent de rejeter neuf des 46 voies plausibles de dommages potentiels. 

Par conséquent, notre nouvelle évaluation publiée indique que les disséminations dans l’environnement en Afrique de l’Ouest de nos gènes de suppression de population pour la lutte contre le vecteur du paludisme, si elles sont approuvées, n’entraîneront pas d’augmentation de l’allergénicité ou de la toxicité chez l’homme et l’animal.