Qu’entendons-nous par le terme « organisme cible » dans le cadre de la recherche sur l’impulsion génétique de Target Malaria ?

Je suis ravi de présenter une nouvelle publication scientifique qui a été publiée la semaine dernière dans Trends in Biotechnology, co-rédigé des membres de l’équipe de Target Malaria, des experts externes dans l’évaluation des risques liés aux organismes génétiquement modifiés (OGM) et moi-même. L’article explore les implications de l’utilisation de l’impulsion génétique dans un « complexe d’espèces » tel qu’An. gambiae s.l. Étant donné que les espèces du complexe sont étroitement liées d’un point de vue génétique, elles peuvent continuer à s’accoupler avec succès pour produire des descendants fertiles ou des « hybrides », bien qu’à de basses fréquences. Cela signifie que la libération de l’impulsion génétique chez une espèce du complexe pourrait entraîner le transfert de cette impulsion génétique à d’autres espèces sœurs par hybridation. Cela crée des choix quant à ce que nous pourrions considérer comme étant l’« organisme cible » de notre impulsion génétique.

Target Malaria étudie l’utilisation de la technologie d’impulsion génétique en tant qu’outil pour modifier les moustiques afin de réduire la transmission du paludisme en ciblant An. gambiae s.l., un complexe d’au moins neuf espèces, dont six sont connues pour être des transmetteurs substantiels, ou vecteurs, du paludisme en Afrique.

Tout comme d’autres modifications génétiques, de nombreuses considérations relatives à l’évaluation des risques environnementaux (ERE) sont valables pour différentes impulsions génétiques, mais le potentiel de propagation, d’augmentation de la fréquence et de persistance de ces dernières dans les populations cibles peut différer considérablement. Contrairement à d’autres modifications génétiques, les impulsions génétiques sont capables de provoquer la propagation rapide d’un caractère sélectionné à travers une espèce.

Dans la nature et en laboratoire, les espèces de moustiques frères et sœurs peuvent s’accoupler avec succès pour produire une progéniture viable, qu’il s’agisse ou non de vecteurs. Il est important de noter que les femelles de ces progénitures peuvent être fertiles, mais pas les mâles. Néanmoins, la probabilité de trouver de tels moustiques hybrides dans des échantillons prélevés sur le terrain varie considérablement d’une combinaison d’espèces à une autre.

Selon certaines études sur le terrain, seulement 0,1 % des moustiques récoltés dans la nature pourraient être des hybrides d’An. gambiae s.s. et d’An. coluzzii. En outre, certaines espèces qui ne se chevauchent pas géographiquement, et qui n’entreraient donc pas en contact direct, ne peuvent pas produire d’hybrides dans la nature. Celles-ci comprennent entre autres An. melas, que l’on trouve le long de la côte de l’Afrique occidentale, et An. bwambae, qui se limite aux sources chaudes du district de Toro en Ouganda.

Cela signifie que l’impulsion génétique pourrait éventuellement être transférée à toutes les espèces sœurs du complexe, à la fois par hybridation directe entre des espèces se chevauchant géographiquement et, indirectement, par transfert entre deux espèces se chevauchant et créant un effet de tremplin, jusqu’à ce que l’impulsion génétique soit transférée à toutes les espèces du complexe, y compris à des espèces comme An. melas et An. bwambae.

Tout cela conduit donc aux questions suivantes :

• Quelle espèce ciblerions-nous avec notre impulsion génétique ?
• D’un point de vue mécaniste, dirions-nous que l’impulsion génétique cible tous les membres du complexe d’espèces An. gambiae s.l., qu’il s’agisse de vecteurs ou de non-vecteurs ?
• D’un point de vue intentionnel, quelles espèces ciblerions-nous avec l’impulsion génétique ? Seulement des vecteurs ? Ou aussi des non-vecteurs ?
• Ou, compte tenu des incertitudes liées au transfert de l’impulsion génétique à d’autres espèces sœurs, ciblerions-nous uniquement les espèces que nous avons libérées et qui contiennent l’impulsion génétique ?
• En d’autres termes, quel est l’organisme cible ?

Il s’agit d’un concept important à résoudre pour n’importe quel ERE, y compris pour nos impulsions génétiques. Une fois que nous aurons défini ce que nous entendons par organisme cible, cela établira alors ce que nous entendons par organismes non cibles, autrement dit, des espèces qui ne sont pas des cibles directes de l’impulsion génétique. Ces définitions formeraient la base de l’évaluation de l’efficacité potentielle de l’impulsion génétique par rapport aux dommages potentiels de l’impulsion génétique.

En utilisant notre impulsion génétique basée sur le gène du double sexe en tant qu’étude de cas spécifique, nous avons travaillé avec divers experts en évaluation des risques liés aux OGM au cours de l’année écoulée pour développer quatre options de définition des organismes cibles pour les impulsions génétiques dans les complexes d’espèces.

L’une de ces options implique la proposition du nouveau concept de « complexe d’espèces cibles (TSC) », qui permettrait d’intégrer les frontières « poreuses » inhabituelles des espèces que l’on trouve dans le complexe d’espèces An. gambiae s.l et qui se prêtent à l’hybridation.

Ici, le TSC lui-même pourrait être considéré comme l’« entité biologique fonctionnelle » vecteur de la transmission de la maladie (et non les espèces individuelles). Ce TSC pourrait être considéré simultanément comme la cible intentionnelle et mécaniste de l’impulsion génétique.

L’application d’une telle réflexion nuancée à l’évaluation de l’impulsion génétique dans les complexes d’espèces devrait renforcer notre compréhension de tous les risques possibles liés à l’utilisation potentielle de l’impulsion génétique sur le terrain, et représente en soi un pas en avant sur la voie du développement de nouveaux outils de lutte antivectorielle contre le paludisme.