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Accueil » «Biologie synthétique - de la biotechnologie au génie biologique»
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Novembre 2008

Referate

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  • Biologie synthétique : le (long) chemin menant au bioingénieur - et défis en matière de politique de recherche, Professeur Sven Panke, Institut pour les techniques de processus, EPF de Zurich
  • Questions éthiques posées par la biologie synthétique - un débat intégré est-il possible ?, Professeur Nikola Biller-Andorno, Institut d'éthique biomédicale, Université de Zurich
  • La perception de la biologie synthétique par les médias et ce que l'on peut en déduire,Femme BonprixJean À Rayures Bleu Pour Rainbow Skinny eE9DIYbWH2 Dr Markus Hofmann, journaliste, NZZ

Biologie synthétique : le (long) chemin menant au bioingénieur - et les défis en matière de politique de recherche

Professeur Sven Panke, « Department for Biosystems Science and Engineering », EPF de Zurich, Bâle)

Les buts à long terme de la biotechnologie sont divers : la production de médicaments intelligents, le gain en énergie propre à partir de matières premières renouvelables, le design de substances thérapeutiques taillées sur mesure, la pratique de la chimie propre et la production de liaisons nouvelles et complexes. Jusqu'à présent, les biotechnologies ont amélioré avec succès certaines prestations de la nature (pénicilline, production d'éthanol) ou ont procédé à des changements modérés au niveau de systèmes biologiques (production d'anticorps). Cependant, il règne une grande divergence entre, d'un côté les buts et de l'autre, les actuelles possibilités biotechnologiques. Le dilemme de la biotechnologie est la complexité des catalyseurs utilisés (bactéries, levures). La motivation de la biologie synthétique est donc de remodeler des processus ou des manipulations afin que les buts souhaités soient atteints.

Afin d'atteindre ceux-ci, la biologie synthétique choisit une approche similaire à toute science de l'ingénieurerie: les ingénieurs utilisent des éléments standard (par exemple des transistors) et les assemblent en des systèmes complexes sur la base de modèles mathématiques ou de schémas de production. La biologie synthétique tente de procéder au niveau de systèmes biologiques de cette même manière, systématique et partiellement simplifiée, et étudie si et comment il est possible de construire des unités complexes, comme les cellules, à partir d'éléments standards (ADN).

La base et la force motrice de la biologie synthétique sont les importants progrès de la synthèse chimique d'ADN. Il est possible aujourd'hui de produire des bouts d'ADN et de les assembler avec une énorme capacité. Le dernier sommet a été atteint en 2007 par le Craig Venter Institute avec la synthèse chimique du génome du plus petit être vivant, Mycoplasma genitalium (580'000 paires de bases).

Afin de produire de manière reproductible le comportement attendu de systèmes, la biologie synthétique essaie de définir les éléments biologiques au niveau de l'ADN. Des protocoles standards (automatisables) doivent assurer que ces éléments puissent être assemblés pour finalement amener à la conception de génomes entiers.

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Un autre défi est la production avec succès des éléments constitutifs des systèmes biologiques (cellules). Même de simples cellules disposent d'importants réseaux de connections qui ne permettent l'importation de nouvelles fonctionnalités que dans certains contextes. Les réseaux complexes à l'intérieur d'une cellule ne sont pas encore connus et sont étudiés par les biologistes des systèmes. La modification d'un seul gène influence déjà le réseau d'une cellule. Il est donc difficile de prédire exactement le comportement résultant de la modification de tout un élément.

Au moyen de différentes approches, on tente de relier les réseaux et de les rendre contrôlables. Une première approche consiste en l'élaboration de génomes réduits aboutissant à la question du « génome minimal ». Le génome minimal doit exclusivement être réduit au niveau de gènes absolument nécessaires au fonctionnement de la cellule. Des calculs théoriques ont permis d'évaluer le nombre de ces gènes à 200. Une seconde approche consiste à travailler dans un système in vitro. Finalement, on pourrait construire un «monde parallèle» à l'intérieure d'une cellule : on programme des interfaces chimiques permettant la mise en place de petits réseaux synthétiques représentant des fonctions cellulaires tout en restant en dehors du contexte cellulaire.

Jusqu'à aujourd'hui, la jeune science de la biologie synthétique a enregistré quelques petits succès, par exemple, un précurseur du médicament contre la malaria, Artemisinin, peut être de nos jours produit dans des levures. De plus, elle réussi déjà à copier de simples circuits logiques tels que des oscillateurs de protéines et des modèles de bactéries programmés spatialement.

La biologie synthétique n'est pas une technologie mûre et établie. La biologie synthétique englobe des projets de recherche interdisciplinaires et constitue un des plus ambitieux développement de la biotechnologie depuis 10-20 ans.

L'histoire de la biologie synthétique

La conférence « biologie synthétique 1.0 » (2004, Boston, USA) marque la naissance de la biologie synthétique. Deux ans plus tard déjà, lors de la conférence « biologie synthétique 2.0 » (Berkley), des ONGs émettent de fortes critiques. Au cours de cette deuxième conférence, des aspects socio-économiques et éthiques ont été repris et discutés, également par les scientifiques eux-mêmes. Au cours des conférences suivantes (« biologie synthétique 3.0 » à Zurich et « biologie synthétique 4.0 » à Hongkong), la « communauté » se montre prête à réagir de manière proactive et revendique des discussions dans le cadre d'activités multiples.

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Alors que les USA peuvent être considérés comme le berceau de la biologie synthétique, l'Europe leur a emboîté le pas rapidement. La biologie synthétique a été lancée, non pas au niveau national (étonnement), mais au niveau européen. Avec la participation et la coordination de plusieurs projets de l'union européenne, L'EPF de Zurich a endossé, dans toute l'Europe, une position de leader au niveau scientifique mais aussi au niveau didactique.


Questions éthiques posées par la biologie synthétique - un débat intégré est-il possible ?

Nikola Biller-Andorno, Professeure de médecine, Dr phil. ; Institut d'éthique biomédicale, Université de Zurich

Des sources propres d'énergie, le développement de médicaments à bas coûts sont des domaines dans lesquels la biologie synthétique propose d'attrayantes perspectives. En même temps, elle pose aussi les questions suivantes : «Jusqu'à quel point peut-on aller ? Quels risques sont associés au développement de nouvelles technologies ?».

SYNBIOSAFE est un projet scientifique international multidisciplinaire, encouragé dans le cadre du 6e programme de la Commission européenne. Le but du projet est de définir les questions d'éthique et de sécurité que la biologie synthétique soulève et de lancer le débat. Les points centraux de ce débat doivent être définis dans un priority paper, travaillé avec l'aide d'entretiens entre experts, d'une e-conférence et de feedbacks de la part des chercheurs et des scientifiques de l'ELSA (Ethical, Legal and Social Aspects).

En ce qui concerne les entretiens entre experts, 20 scientifiques ayant été encouragés à y prendre part dans le cadre du 6e programme de la Commission européenne, ont été interrogés. Parmi eux se trouvent des biologistes mais aussi des ingénieurs, des chimistes, des généticiens, des mathématiciens, des physiciens et des informaticiens. Les entretiens devaient poser la question suivante : «Quels sont les questions importantes qui se posent en rapport avec la biologie synthétique?».

Afin de stimuler des débats étendus et sur la base des entretiens entre experts, une e-conférence a été préparée. Cette dernière a été annoncée sur divers websites et au cours de divers meetings de biologie synthétique. 23 pays (50% européens) et 124 personnes ont participé, pour la plupart des chercheurs et scientifiques de l'ELSA. Les points discutés étaient issus des domaines de l'éthique, de la protection et de la sécurité, de la propriété intellectuelle, de la législation et de la perception publique.

L'éthique, point central de la conférence, s'est penchée sur des questions telles que : « Qu'est-ce qui différencie la vivant d'une machine réplicative ? », « A quel moment un chercheur devient-il un créateur ? ». Par la suite, l'importance des débats éthiques sur la biologie synthétique a été discutée et la question posée de l'action possible de la biologie synthétique sur le fossé qui règne entre les pauvres et les riches.

Les aspects traités dans l'e-conférence ont été finalement regroupés en un priority paper autour de 3 thèmes centraux :

  • Concept du vivant : on ne s'attend pas à ce qu'un consensus normatif soit trouvé, ce qui est important c'est de définir la validité des arguments et de permettre des débats politiquement corrects.
  • Définition des risques et des avantages : quels sont les risques et peuvent-ils être contournés, quel est le bénéfice, quels sont les effets sur l'homme, l'animal et l'environnement.
  • Bénéfice, accès et droit : à quel point le savoir doit-il être protégé, qu'en est-il de la propriété intellectuelle.
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Qu'est-ce que la nature ? A quel point l'ADN est-il important pour notre soi et notre dignité ? Où s'arrête la science et où commence la création ? La souffrance n'appartient-elle pas à l'existence humaine? - ces questions sont centrales lors de débats éthiques sur la biologie synthétique mais ont cependant peu de perspective sur un consensus normatif. Toutefois, basé sur un débat ouvert, les conditions générales pour l'élaboration d'un processus stratégique transparent devraient être rendues possibles.

Le Basses JazaruChaussures Eu JazaruChaussures FemmeBlanc36 Tbs Basses Tbs Basses Eu Tbs JazaruChaussures FemmeBlanc36 FemmeBlanc36 Nn0vwm8Opriority paper a été présenté au cours du 4e Congrès international sur la biologie synthétique SB 4.0, à Hongkong. Schmidt M et al : The Societal Aspects of Synthetic Biology : A Priority Paper. Third Draft.


La perception de la biologie synthétique par les médias - et ce que l'on peut en déduire

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Markus Hofmann, journaliste, NZZ

Il n'existe actuellement aucun débat public sur la biologie synthétique en Suisse. Depuis quelques années paraissent ici et là des articles sur ce nouveau domaine de la recherche. Dans le contexte du congrès SB 3.0, en particulier, organisé à l'EPF de Zurich durant l'été 2007, différents journaux ont évoqué la biologie synthétique.

Leurs articles contiennent des concepts et des métaphores qui sont caractéristiques des discours tenus sur le thème des nouvelles technologies. On assiste fondamentalement à deux positions qui s'affrontent : des promesses du côté de la science et de l'industrie, des craintes du côté de groupes organisés, explicitement critiques vis-à-vis de la science (groupe ETC, Groupe suisse de travail sur le génie génétique/SAG) ; les opinions exprimées par les ONG sont souvent amalgamées sans esprit critique avec le point de vue de la population (alors que, dans le cas de la biologie synthétique, on ne peut même pas s'appuyer sur de quelconques enquêtes). On fait état des craintes que ressent la population et, dans le même temps, on affirme que cette même population ignore encore pratiquement tout de la biologie synthétique. Et l'on cite des scientifiques qui parlent de « révolution », tout en étant incapables de dire où celle-ci pourrait mener. Ce type de confrontation survient régulièrement lors des débats sur les nouvelles technologies.

Une bande dessinée, traduite de l'américain en allemand par les soins de la SCNAT, a suscité une certaine excitation médiatique. Mais l'interprétation de la bande dessinée dépend des a priori de l'observateur. Si celui-ci la lit en portant un regard nettement critique sur la science, il peut y voir confirmées les pires de ses craintes. Mais la bande dessinée peut se lire aussi tout autrement, à savoir comme l'expression de la joie d'expérimenter, de l'intérêt porté à la science, de la disposition à apprendre, etc.

Les titres des articles passés en revue sont constamment provocateurs. Exemples : « Auf dem Baummarkt des Lebens » (Baz 2.12.05), « Lego-Basteln für Genetiker » (MLZ 15.12.05), « Die Neuerfindung des Lebens » (Spiegel 14.8.06) « Wir fangen ein neues Leben an » (Weltwoche 23.2.06), « Organismen vom Reissbrett » (NZZ 23.8.06), « Die Maschine lebt » (Woz 12.7.07), « Der neueste Bio-Schocker » (Mittelandzeitung 11.7.07). On y propose ainsi l'image d'un ingénieur qui bricole avec la vie. Des expressions techniques, telles que « biobriques » soulignent cette impression. Ce qui me semble important dans ce contexte, c'est la notion de la vie, à laquelle on peut relier les questions morales les plus diverses. A cet égard, la biologie synthétique convient bien pour débattre de convictions de société qui, au fond, ont peu à voir avec la science elle-même. Ainsi la biologie synthétique pourrait-elle venir suppléer les conflits de société, comme cela a été déjà le cas pour la nanotechnologie, voici quelques années.

Pour être à même d'affronter ces débats, la science ne doit pas se contenter de transmettre de l'information, elle doit avant tout et surtout créer aussi de la confiance. Et ce sont des scientifiques qui, en se montrant crédibles, sont le mieux à même de le faire.

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