Démarche en plusieurs étapes pour Démarche en plusieurs étapes
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Swiss Confederation Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART Démarche en plusieurs étapes pour l’évaluation de l’incidence des cultures GM sur les l organismes i non ciblés iblé Jö Romeis Jörg R i Agrocope Reckenholz-Tänikon Research Station ART Zurich, Switzerland Nature Biotechnology 26, 203-208 (2008) Organisation internationale de lutte biologique contre les animaux et les plantes nuisibles (IOLB) Section régionale Ouest paléarctique (SROP) http://www.iobc-wprs.org Objectif Mettre au point une démarche générale, scientifiquement valide et rigoureuse scientifiquement valide et rigoureuse afin afin d’évaluer les risques des cultures transgéniques insecticides pour les organismes non ciblés, en p particulier les arthropodes terrestres. Cette p démarche doit également répondre aux besoins des décideurs environnementaux des décideurs environnementaux. Participation de scientifiques issus de divers établissements (d’Europe et d’Amérique du Nord) Instituts de recherche publics Secteur de la biotechnologie agricole Organismes de régulation Laboratoire d’analyse d analyse commercial Le groupe est expérimenté en matière d’évaluation des risques environnementaux, tant sur le plan de la recherche que de la régulation Sous-groupes - Sujets Formulation du problème Cadre Sélection des espèces Conception de ll’étude étude ? Formulation du problème I. Définit la portée de l’évaluation des risques Détermine les finalités de l’évaluation en fonction des objectifs de gestion (objectifs de protection, politique) Formulation du problème I. Définit la portée de l’évaluation des risques Détermine les finalités de l’évaluation l évaluation en fonction des objectifs de gestion (objectifs de protection, t ti politique) liti ) Exemple Objectif de gestion : « protection de la biodiversité » Finalité d’évaluation : attribut mesurable de l’environnement, comme l’abondance de certains arthropodes non ciblés Formulation du problème I. Définit la portée de l’évaluation des risques Détermine les finalités de l’évaluation en fonction des objectifs de gestion (objectifs de protection, politique) Génère des hypothèses de risques pertinentes (changements apportés aux finalités d’évaluation) Formulation du problème I. Définit la portée de l’évaluation des risques Détermine les finalités de l’évaluation l évaluation en fonction des objectifs de gestion (objectifs de protection, politique) liti ) Génère des hypothèses de risques pertinentes (changements apportés aux finalités d’évaluation) Etablit les besoins en matière de données (qui (q permettront de créer des tests efficaces pour mettre à l’épreuve l épreuve les hypothèses de risque) Formulation du problème II. Prend en compte les informations des précurseurs Ya a-t-il t il des différences significatives entre la plante GM et ses points de comparaison non modifiés modifiés, mis à part le caractère introduit ? Caractérisation de la culture / plante Caractérisation agronomique / morphologique • • • • • • Dormance Croissance Reproduction Dissémination des graines Potentiel de spontanés I t Interactions ti entre t la l plante l t ett les l insectes, i t et la plante et la maladie • … Analyse de composition • • • • Macronutriments et micronutriments Produits nocifs Antinutriments … Formulation du problème II. Prend en compte les informations des précurseurs Y a-t-il t il d des diffé différences significatives i ifi ti entre t lla plante GM et ses points de comparaison non modifiés mis à part le caractère introduit ? modifiés, Si la réponse est non, l’ERE restante est axée sur le caractère exprimé en tant qu’agent stressant (protéine insecticide). Si la réponse est oui, alors les caractères nouveaux ou différents de la plante deviennent des agents stressants supplémentaires qui doivent également être évalués. Hypothèse de risque type pour une évaluation des risques environnementaux « La protéine Bt exprimée n’est n est pas toxique pour les organismes non ciblés à la concentration présente dans le champ. » Caractérisation de l’agent stressant • Profil d’expression (durée, tissu, niveau, etc.) • Pratique agronomique (lieu (lieu, période période, zone zone, etc.) Détermine les organismes non ciblés (ONC) devant être exposés Concentrations en Cry3Bb1 chez les arthropodes dans le maïs Phloème nourricier Mésophylle nourricier Prédateurs A t Autres Pollen nourricier 150 <0.1 0.1-1 0 1-10 10-100 >100 [μg Cry3Bb1 per g DW] Meissle & Romeis (2009) Plant Biotechnology Journal 7 Caractérisation de l’agent stressant • Profil d’expression (durée, tissu, niveau, etc.) • Pratique q agronomique g q ((lieu,, p période,, zone,, etc.)) Détermine les organismes non ciblés (ONC) devant être exposés • Mode d’action • Spectre d’activité pour lutter contre les nuisibles (ou les ONC) Détermine les ONC susceptibles d’être sensibles ¾ Oriente l’évaluation des risques et les besoins en matière de tests Propriétés du cadre (comment réaliser les tests) Réaliser des études de terrain Réaliser des études de semi-terrain Données suffisantes ? Réaliser des études de laboratoire Arrêterr les tessts Données suffisantes ? Données suffisantes ? Analyser les données dont on dispose Suivre le cadre défini en vue d’obtenir des données suffisantes pour prendre une décision d’ordre réglementaire Exemple de cadre Données sufffisantess pour endre la a décisio on pre Etudes de terrain Etudes de semi-terrain Etudes de laboratoire Données antérieures EFATE NTO-Soil NTO-Lep NTO-Coleop Les hypothèses ne sont pas toutes mises à l’épreuve de la même manière Mise à l’épreuve des hypothèses de risque i • Mise à l’épreuve des hypothèses de risque • Les données existantes peuvent corroborer les yp de risque q avec un degré g de certitude hypothèses suffisant. Nature Biotechnology 24, 63-71 (2006) Mise à l’épreuve des hypothèses d risque de i Exemple Protéine Cry exprimée dans une nouvelle culture (p. ex., Cry1Ab exprimée dans le pois cajan) • Recueillir de nouvelles données sur l’expression de la protéine • Examiner les données existantes sur la faune associée à la culture dans la zone de culture proposée (p (p. ex ex., en Inde) • Les données existantes sur la toxicité de la protéine Cry (issues des évaluations de risques du coton et du maïs) peuvent être suffisantes pour montrer que les risques sont faibles pour les espèces non nuisibles de pois cajan qui expriment ces protéines. Romeis, Lawo & Raybould (2009) Journal of Applied Entomology 133 Sélection des espèces Sélectionner des espèces p appropriées pp p devant servir de substituts à des organismes non ciblés ayant de l’importance l importance sur les plans écologique et économique, ces espèces devant pouvoir être t té afin testées fi d’obtenir d’ bt i d des d données é pertinentes ti t pour un coût proportionné en laboratoire. Sélection des espèces - critères Représentation de différentes fonctions écologiques Représentation du milieu récepteur Dans la plupart des systèmes, on a établi les espèces ou les ensembles qui sont représentatifs de différents groupes fonctionnels. On peut donc sélectionner des substituts appropriés qui sont pertinents pour l’écosystème l écosystème agricole. Sélection des espèces - critères Représentation de différentes fonctions écologiques Représentation du milieu récepteur Information sur l’agent stressant (spécificité, profil d exposition) d’exposition) Exemple E l no 1 Les protéines Cry3 qui doivent protéger contre les coléoptères nuisibles (chrysomèle des racines du maïs maïs, charançon de la capsule) sont plus susceptibles d’avoir un p q que les espèces p effet sur les autres coléoptères appartenant à d’autres groupes taxonomiques. Sélection des espèces - critères Représentation de différentes fonctions écologiques Représentation du milieu récepteur Information sur l’agent stressant (spécificité, profil d exposition) d’exposition) Exemple E l no 2 Les abeilles ne sont exposées aux protéines insecticides exprimées par les variétés de maïs GM que lorsque ces protéines sont présentes dans le pollen. Sélection des espèces - critères Représentation de différentes fonctions écologiques Représentation du milieu récepteur Information sur l’agent stressant (spécificité, profil d exposition) d’exposition) Capacité de test Méthodes de test disponibles Reconnaissance taxonomique Valeurs anthropocentriques Adoption du concept des espèces de substitution Conception de l’étude - exigences générales Raison d’être et objectifs de l’étude clairement définis (orientés par la formulation du problème) L’étude doit fournir des données pouvant être interprétées et mises en rapport avec une finalité d’évaluation L Les résultats é lt t d de l’ét l’étude d d doivent i t ffaciliter ilit lla prise i d de décision en réduisant l’incertitude en matière d’évaluation d évaluation des risques risques. Conception de l’étude - évaluation en plusieurs étapes Etudes de laboratoire • Tests sur les effets g transgénique g q Matière végétale Toxines purifiées - Dose élevée (« dans le pire des cas ») - Dose-effet E d d Etudes de semi-terrain i i • Etudes tritrophiques Etudes de terrain • Etude de la dynamique faunique ou des populations • La complexité augmente les coûts et la quantité de travail Complexité • Tests sur le cycle biologique Avantages des études de l b laboratoire t i Conditions contrôlées - Conditions abiotiques - Qualité, âge, etc, des organismes testés - Contrôle négatif / positif (seuils) => Tests standardisés, reproductibles Isolation de l’incidence l incidence biologique de la préoccupation Pires conditions possibles d’exposition Nombre N b iimportant d de répétitions é éii : puissance i statistique i i él élevée é Evaluation continue des risques Laboratoire Force de l’évaluation du danger Etudes prolongées en laboratoire / semi-terrain Terrain Evaluation continue des risques Etudes prolongées en laboratoire / semi-terrain Laboratoire Terrain Evaluation plus réaliste Complexité écologique accrue Réduction des généralités Force de l’évaluation du danger Evaluation des conséquences du danger Conception de l’étude - sujets de réflexion (i) Finalités de mesure spécifiques • Dépendent de l’objectif de l’étude • Doivent être liées aux finalités d’évaluation d évaluation (ii) Etape du cycle de vie à tester Critères de sélection • Niveau d’exposition d exposition probable (adultes / larves) • Sensibilité au composé insecticide • Capacité de test (système de test « validé ») Conception de l’étude - sujets de réflexion (iii) Protocoles de test disponibles • Modifiés pour prendre en compte : - Les voies d’exposition orales - Le L mode d d’ d’action ti d des protéines téi iinsecticides ti id (iv) Validation des tests (normes de contrôle de la qualité) • Garantie de reproductibilité, d’interprétabilité et de qualité de l’étude • Normes BPL recommandées / obligatoires • Nécessité de pouvoir reconstituer entièrement l’étude / les données Etapes supplémentaires de tests Uniquement réalisées quand : Elles permettent de réduire l’incertitude l incertitude liée à l’évaluation des risques Elles sont jjustifiées p par la détection de risques q inacceptables à des étapes de test précédentes. Il est impossible p d’effectuer les étapes p p précédentes d'étude Elles peuvent être effectuées dans les conditions nécessaires et avec la rigueur permettant d’obtenir des résultats interprétables Conclusions (I) Cette démarche garantit la mise à l’épreuve d’hypothèses pertinentes et clairement formulées. p L’évaluation en plusieurs étapes des dangers potentiels à ll’aide aide d’espèces d espèces de substitution représentatives et d’estimations prudentes de l’exposition offre une base rigoureuse gou euse et e efficace cace a afin d d’évaluer é a ue les es risques sques Elle minimise ainsi la probabilité d’obtenir des faux négatifs qui pourraient entraîner la mise sur le marché de plantes GM ayant des effets indésirables. Conclusions (II) Cette démarche réduit la collecte de données qui ne sont pas pertinentes pour l’évaluation l évaluation des risques Elle exploite au maximum les informations qui sont déjà disponibles Les décisions concernant les risques acceptables peuvent être prises dans des délais raisonnables
