Détection, identification et quantification d'OGM dans l'environnement et l'alimentation

En parallèle à ses activités d'expertise, le Service de Biosécurité et Biotechnologie (SBB) de Sciensano a toujours été directement impliqué dans des activités de recherches scientifiques et de détection d'OGM au travers des activités de son laboratoire.

Contenu de cette page

 

Introduction

Une des principales missions du laboratoire du SBB, dont l'existence est entérinée dans l’accord de coopération en matière de biosécurité, est le soutien aux services d’inspection dans le cadre de la surveillance des disséminations volontaires ou accidentelles d’organismes génétiquement modifiés dans l’environnement ou de la commercialisation d'OGM, notamment à des fins alimentaires.

Cette obligation de surveillance découle de plusieurs dispositions fixées par les directives européennes 2009/41/CE et 2001/18/CE et leur transposition en droit belge, et par les règlements européens (CE) 1829/2003 et (CE) 1830/2003. Ces législations imposent notamment la traçabilité et l’étiquetage des organismes génétiquement modifiés et des produits obtenus à partir des OGM tout au long de la chaîne alimentaire. La réglementation européenne prévoit un étiquetage obligatoire des produits destinés à l’alimentation humaine ou animale si ceux-ci contiennent plus de 0,9% d'OGM par ingrédient. Les États membres doivent assurer que des mesures d’inspection et de contrôle des produits, y compris le contrôle par échantillonnage et les analyses qualitatives et quantitatives des aliments, sont appliquées.

gm_oil_0.jpg

 

L'approche actuelle pour la détection des OGM

Les activités de recherche du SBB ont conduit à la mise au point et au brevetage d’une approche originale pour la détection des OGM. Cette approche intégrée, connue sous le nom de COSYPS et opérationnelle depuis 2005, permet de simplifier les étapes d'identification et de quantification. Elle consiste en trois étapes d'analyse des échantillons, toutes basées sur la technologie de PCR en temps réel. Cette technologie est basée sur la détection et la quantification d'un marqueur fluorescent dont l'émission est directement proportionnelle à la quantité de fragments d'ADN générés au cours de la réaction de PCR. Le processsus est entièrement automatisé du début à la fin.

  • Dans une première étape, la présence éventuelle d'OGM dans l'échantillon est recherchée de manière générique. À cette fin, le SBB a développé un outil original, la COSYPS (pour "Combinatory SYBR®Green PCR Screening"), constitué d'une plateforme de détection des OGM par PCR, qui utilise une combinaison de diverses amorces, couplée à un modèle mathématique permettant l'identification d'éventuels OGM présents dans un échantillon en appliquant un algorithme original. Ce système unique a été breveté (Van den Bulcke et al., 2008​)  et ses principes méthodologiques publiés (Van den Bulcke et al., 2010).
  • La deuxième étape consiste à identifier spécifiquement le (ou les) OGM présent(s) dans le produit analysé. Ceci se fait au moyen des méthodes fournies par les notifiants dans le cadre de leur demande d'autorisation de commercialisation. Ces méthodes ont été préalablement validées par le EURL-GMFF et sont à nouveau validées en interne par le SBB.
  • Enfin, une troisième étape permet de quantifier le (ou les) OGM présent(s) dans les cas où il s'avère nécessaire de contrôler les dispositions en matière d'étiquetage.

À ce jour, tous les OGM tombant sous le champ d'application du règlement (CE) 1829/2003 peuvent être identifiés au moyen de la plateforme de détection développée au SBB.

Depuis juin 2010 et la réorganisation des services, les activités d'analyse et de recherche en laboratoire sur les OGM ont été intégrées dans une "Plateforme biotechnologie et bioinformatique" nouvellement créée. Le laboratoire OGM ne fait donc plus partie du SBB. Malgré cette séparation fonctionnelle, il est évident que les activités de laboratoire et les activités d'expertise sur les OGM continueront à l'avenir à interagir activement. Ces deux aspects sont en effet complémentaires et partagent le même objectif de soutien aux autorités compétentes dans le domaine de la biosécurité.

lab3_0.jpg

 

Projets antérieurs

Dès le début des années 1990, des recherches furent initiées (notamment dans le cadre d'un projet européen BRIDGE) concernant l’application de la PCR (Réaction de polymérisation en chaîne) comme outil de détection et d’identification de champignons pathogènes ou d’intérêt biotechnologique (Streptomyces, Trichoderma, Aspergillus, levures). Ces recherches ont marqué le début d'une spécialisation du laboratoire du SBB dans le développement et l'application de méthodes de détection et d'identification de gènes dans les matrices alimentaires et environnementales. Ces méthodes se basent essentiellement sur l'utilisation de la PCR.

Dans les années qui ont suivi, le SBB a participé à divers projets à financement belge (Sciensano, Politique Scientifique Fédérale, Ministère de la Santé publique, Ministère de l'Agriculture) ou européen (notamment via le 5e Programme-cadre de la Commission européenne) en relation avec diverses thématiques telles que :

  • la caractérisation des réservoirs environnementaux de gènes de résistance aux antibiotiques et des flux de gènes entre ces réservoirs liés aux activités humaines ;
  • l’incidence de l’utilisation d’antibiotiques en élevage sur l’émergence de souches bactériennes résistantes ;
  • la détection d’antibiotiques et de germes résistants aux antibiotiques dans la viande 
  • l'évaluation des normes du CEN relatives à la détection et l’identification de micro-organismes génétiquement modifiés disséminés dans l'environnement ; 
  • le développement de méthodes normatives en appui à la sécurité de la chaîne alimentaire pour ce qui concerne la détection, l'identification et la quantification des OGM dans les aliments contenant des OGM.

Entre 2005 et 2009, la laboratoire du SBB a participé au projet européen Co-Extra (financé par le 6e Programme-cadre de la Commission européenne) relatif à la coexistence et à la traçabilité des OGM en vue d’assurer la coexistence des filières utilisant des produits OGM, conventionnels ou dérivés de l’agriculture biologique. Les activités de recherche du SBB dans ce projet ont porté plus particulièrement sur l’amélioration des performances et la réduction du coût des méthodes de détection et quantification des OGM via l'utilisation de la PCR.

 

Collaborations belges et européennes

Ces divers projets ont abouti à la création de collaborations récurrentes avec d'autres laboratoires belges et européens impliqués dans la détection et l'identification des OGM, en particulier l' "Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek" (ILVO) de Melle et le Centre wallon de Recherches agronomiques (CRA-W) de Gembloux.

Il faut toutefois signaler que le SBB n'a pas attendu la mise en œuvre de l'accord de coopération ou des textes réglementaires européens susmentionnés pour attirer l'attention des autorités belges et européennes sur l'importance de développer et maîtriser les techniques de génétique moléculaire nécessaires à la détection et l'identification des OGM. Ceci parce que la détection et l'identification constituent la clé de voûte nécessaire aux autorités compétentes pour exercer leurs devoirs de contrôle du marché et de vérification des dispositions en vigueur en matière de surveillance, de traçabilité et d'étiquetage.

En décembre 1996, le SBB fut chargé par les autorités belges du contrôle de l'importation en Europe via la Belgique de maïs transgénique par la firme suisse Ciba-Geigy (aujourd’hui Syngenta), maïs non autorisé à l'époque dans l’Union européenne. Les analyses de carte génétique furent effectuées en deux semaines (en collaboration avec l'Institut Robert Koch de Berlin) et confirmèrent la présence du maïs transgénique non autorisé. Au-delà de la polémique entourant cette première importation d'OGM en Europe, ces analyses démontrèrent surtout la possibilité de tracer rapidement des OGM précis avec une sensibilité d’au moins un 1 grain transgénique parmi 1000 autres.

Partenariat européen pour la détection d'OGM

Dans la foulée des premières analyses visant la détection et l'identification des OGM, l’idée d’un réseau européen des laboratoires OGM a été lancée en 1999 à Ispra (Italie), au Centre Communautaire de Recherche de la Commission européenne (ou JRC, "Joint Research Centre"). Ce réseau a été inauguré en décembre 2002 par le Commissaire européen de la Recherche, le belge Philippe Busquin. Sciensano a eu l’honneur de présenter le discours inaugural devant les directeurs de quelque 50 institutions scientifiques et la presse internationale.

Le "European Network of GMO Laboratories" (ENGL) est composé aujourd’hui de plus de 100 laboratoires-membres désignés par les autorités compétentes des 28 États membres, la Turquie, la Norvège et la Suisse. Les principales missions de l'ENGL sont le développement, l'harmonisation et la normalisation des méthodes d'échantillonnage, de détection, d'identification et de quantification des OGM ou des produits dérivés dans une grande variété de matrices, couvrant les semences, les céréales, les denrées alimentaires, les aliments pour animaux et les échantillons environnementaux. En juin 2008, le JRC et l'ENGL ont organisé le premier congrès mondial sur les analyses d'OGM.

​Cette initiative a favorisé l’émergence de réseaux similaires en Asie, aux États-Unis, et dans les pays du Maghreb.
Des activités liées à l'échantillonnage, la détection et l'identification des OGM sont également menées dans le cadre du Protocole de Cartagena sur la Biosécurité. En 2010, un réseau électronique de laboratoires impliqués dans la détection et l'identification d'OGM a été créé et sert de plateforme virtuelle où les experts peuvent intéragir et échanger leur expérience dans l'utilisation et le développement de techniques d'échantillonage et de détection d'OGM. 

La composante belge de l'ENGL, à savoir le laboratoire national de référence pour les organismes génétiquement modifiés (LNR-OGM), a été officiellement instauré en 2006. Il est composé de Sciensano, laboratoire fédéral de détection des OGM, et de l'ILVO et du CRA-W qui abritent les laboratoires régionaux de détection des OGM. Le LNR-OGM est coordonné par Sciensano. Il travaille en soutien à l'Agence fédérale pour la Sécurité de la Chaîne Alimentaire (AFSCA) dans le contexte de l’implémentation du Règlement (CE) 1830/2003. Il a notamment pour mission de promouvoir l’application et le développement de nouvelles méthodes de détection, d’identification et de quantification d’OGM dans des matrices alimentaires.

Le consortium européen ENGL, y compris le LNR-OGM belge, travaille en soutien au laboratoire de référence européen pour les aliments génétiquement modifiés ("European Union Reference Laboratory for GM Food and Feed - EU-RL-GMFF, appelé précédemment "Community Reference Laboratory"), instauré conformément aux dispositions du règlement (CE) 1829/2003. La tâche principale du EURL-GMFF est l'évaluation scientifique et la validation des méthodes de détection fournies par les notifiants dans le cadre des demandes de commercialisation d'OGM alimentaires.

Cette mise en commun au niveau de l'Union européenne des efforts pour détecter et identifier les OGM se justifie d'autant plus à l'heure actuelle du fait de l'augmentation croissante du nombre et de la diversité d'OGM cultivés ou commercialisés dans l'alimentation à travers le monde.