Le séquençage des génomes d’insectes pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de pesticides

Le séquençage des génomes d’insectes pourrait permettre de mieux comprendre le comportement des organismes nuisibles et conduire à une lutte plus ciblée et plus écologique, selon des chercheurs du centre de recherche agricole de pointe Rothamsted Research.

Au cours des cinq dernières années, les chercheurs du plus ancien centre de recherche agricole au monde, Rothamsted Research, ont collaboré avec les principaux acteurs industriels du secteur, à savoir Syngenta et Bayer, pour séquencer plus de 20 génomes d’insectes, notamment ceux de certains des ravageurs les plus prolifiques auxquels les agriculteurs sont confrontés.

Auparavant, le séquençage complet de génomes n’avait été réalisé que pour une poignée des plus d’un million d’espèces d’insectes de la planète, ce que Linda Field, chercheuse principale, a qualifié de « véritable pierre d’achoppement » pour la recherche.

Mme Field, une éminente biologiste moléculaire des insectes également professeure émérite au centre de recherche Rothamsted Research, a expliqué à EURACTIV qu’en plus de présenter un « immense avantage » pour le monde de l’entomologie, les génomes séquencés, mis à la disposition du public au moyen d’une base de données, pourraient révolutionner la lutte ciblée contre les nuisibles.

En effet, les cartographies des génomes peuvent révéler les différences clés qui sous-tendent les mécanismes biologiques des espèces nuisibles par rapport à ceux d’autres insectes.

La connaissance, un élément clé

Grâce à des années de recherche, les chercheurs savent déjà, par exemple, que le puceron, un organisme nuisible majeur qui transmet plusieurs maladies, possède des canaux sodiques très différents de ceux des autres insectes.

« […] Nous avons fait cette découverte en clonant les deux [insectes] et en les examinant, alors qu’aujourd’hui, vous pourriez consulter une base de données et constater qu’il existe une différence au niveau de leurs canaux sodiques, canaux calciques ou récepteurs nicotiniques, et concevoir sur ordinateur une molécule qui se lierait à l’un et non à l’autre afin d’opérer une sélection », a expliqué la chercheuse.

Par ailleurs, la base de données pourrait aider à déterminer quels insectes sont capables de détoxifier certains composés. Cette approche permettrait à l’équipe de concevoir des molécules ciblées — par exemple, une molécule qu’une abeille pourrait métaboliser et contre laquelle elle serait immunisée, mais qui pourrait tuer un insecte nuisible, a-t-elle ajouté.

Les génomes peuvent également aider à mettre au point des méthodes non chimiques de lutte contre les organismes nuisibles, comme la manipulation du comportement des insectes. Il s’agit par exemple de se concentrer sur les gènes qui contrôlent la manière dont les insectes trouvent leur partenaire ou des plantes-hôtes, ce qui permet de les éloigner des cultures.

« Il existe tout un domaine d’utilisation des phéromones, ne serait-ce que pour distraire les insectes, et il serait possible de le faire de manière beaucoup plus contrôlée si l’on savait exactement comment les insectes détectent ces phéromones », a-t-elle déclaré.

« Disposer des génomes [signifie] que nous pouvons en savoir beaucoup plus sur la manière dont les antennes détectent réellement ces volatiles », a-t-elle expliqué, ajoutant qu’il s’agit là d’un « autre domaine qui sera exploré grâce à l’existence des génomes ».

Une lutte ciblée

La chercheuse espère ainsi que la base de données « ouvrira la voie à l’utilisation de l’écologie chimique », qui — point crucial — peut aider à élaborer une lutte contre les organismes nuisibles non seulement spécifique aux espèces, mais aussi moins susceptible d’entraîner une évolution de la résistance chez les espèces ciblées — un problème croissant pour les agriculteurs qui explique souvent l’usage excessif des pesticides.

Il s’agit là d’un point essentiel, car « lorsque les agriculteurs devront lutter [contre de tels organismes], vous aurez toujours quelque chose qui fonctionne ».

Dans le monde, quelque 600 espèces de nuisibles ont déjà développé un certain niveau de résistance aux pesticides, ce qui réduit l’efficacité des moyens pouvant être utilisés pour lutter contre ces organismes.

Pour Mme Field, l’exploitation des informations contenues dans les génomes de ces insectes pourrait aider à orienter le secteur agricole vers l’avenir de la lutte contre les organismes nuisibles. Selon elle, il s’agit d’une approche systémique globale, associant une chimie sélective à des cultures plus résistantes, une biodiversité en meilleure santé et une compréhension plus approfondie de l’écologie.

[Édité par Anne-Sophie Gayet]