Les moustiques à impulsion génétique sont un type de moustiques génétiquement modifiés. Dans les deux cas, les moustiques de l’espèce ciblée sont modifiés à l’aide de la biotechnologie moderne pour présenter un ou plusieurs traits différents des moustiques de type sauvage (non modifiés) de la même espèce. Un exemple de nouveau trait souhaitable serait une diminution de la capacité des moustiques modifiés à transmettre des maladies telles que le paludisme ou la dengue. Les modifications peuvent consister à changer la séquence des gènes existants, à désactiver ou à exciser des gènes existants ou à introduire de nouveaux gènes ou d’autres éléments génétiques dans le génome du moustique.

Lorsqu’il n’est pas couplé avec un système d’impulsion génétique, un gène (y compris toute modification génétique introduite) est généralement transmis à la progéniture par l’accouplement de moustiques modifiés avec des moustiques de type sauvage selon le modèle d’hérédité standard (Mendélien), où chaque gène a 50 % de chances d’être transmis par le parent à la génération suivante. Si le gène ou la modification génétique est associé à un coût d’adaptation (réduction de la compétitivité), le trait correspondant devrait disparaître de la population au fil du temps. Si le coût d’adaptation est important, le(s) gène(s) introduit(s) peut (peuvent) disparaître rapidement ; ce serait le cas, par exemple, si la modification entraînait une réduction de la fertilité chez les moustiques qui en étaient porteurs.

Lorsqu’elle est couplée avec une impulsion génétique, la modification génétique est héritée de manière préférentielle. Le nouveau trait associé finira par devenir dominant dans la population, car plus de 50% (parfois presque 100%) de la progéniture issue d’accouplements entre des moustiques à impulsion génétique et leurs homologues de type sauvage hérite de la modification.

De nombreux agents infectieux sont transmis à l’homme ou à l’animal par des insectes ou des tiques qui se nourrissent de sang, appelés vecteurs de maladies. Les maladies à transmission vectorielle représentent un énorme fardeau pour la santé publique, causant environ 700 000 décès par an à travers le monde. Les moustiques sont les vecteurs les plus importants des maladies humaines, transmettant de nombreux agents pathogènes parasitaires et viraux, notamment ceux qui causent le paludisme, la filariose, la dengue, le chikungunya, le Zika et la fièvre jaune.

La technique de biocontrôle génétique connue sous le nom de technique de l’insecte stérile, basée sur l’irradiation, est utilisée en toute sécurité dans le monde entier depuis des décennies pour lutter contre les parasites agricoles. Par exemple, en Amérique centrale, des mouches stériles de la lucilie bouchère sont lâchées pour empêcher la migration de ces importants ravageurs du bétail depuis l’Amérique du Sud vers le Mexique, l’Amérique centrale et le sud des États-Unis. Des mouches méditerranéennes des fruits mâles radiostérilisées sont ou ont été élevées en masse et utilisées pour lutter contre ce ravageur majeur des agrumes et d’autres fruits dans des pays tels que l’Argentine, le Mexique, le Portugal, la République dominicaine, le Guatemala, l’Espagne, l’Afrique du Sud et les États-Unis. Le génie génétique est également appliqué à la lutte contre les parasites agricoles tels que la mouche méditerranéenne des fruits et la chenille légionnaire d’automne. La technologie FriendlyTM d’Oxitec contre la chenille légionnaire d’automne a été approuvée par l’agence brésilienne de biosécurité.

Le biocontrôle génétique le plus développé et le plus largement utilisé est la technique de l’insecte stérile (TIS). Il s’agit d’une stratégie de lutte contre les insectes, conçue vers le milieu du 20e siècle, dans laquelle une espèce cible d’insectes est élevée en masse, puis stérilisée à l’aide de rayonnements ionisants qui provoquent une multitude de mutations chromosomiques aléatoires conduisant à l’infertilité. Un grand nombre d’insectes irradiés sont relâchés dans les populations sauvages de la même espèce cible. De préférence, seuls des mâles stérilisés sont lâchés et lorsqu’ils trouvent une femelle sauvage fertile et s’accouplent avec elle, la femelle ne produit aucune progéniture viable bien que son désir de trouver un partenaire et de se reproduire ait été satisfait. Des lâchers réguliers et répétés de mâles stériles au fil du temps peuvent entraîner une réduction de la population cible et, dans certains cas, son élimination locale. Un autre exemple de biocontrôle génétique implique l’utilisation d’un phénomène d’incompatibilité hybride dans lequel l’accouplement entre deux souches d’une espèce entraîne un nombre réduit de descendants par rapport à l’accouplement entre individus de la même souche.

Cela dépend de la définition utilisée. Si l’on définit la modification génétique comme un changement du matériel génétique par l’utilisation de la biotechnologie moderne (génie génétique), la réponse est non. Le biocontrôle génétique n’utilise pas toujours des organismes génétiquement modifiés. Le patrimoine génétique d’un organisme peut être modifié de plusieurs manières autres que par la biologie moléculaire. Traditionnellement, cela est accompli au fil du temps par le biais de la reproduction sélective. Les changements génétiques peuvent également être introduits par irradiation, comme dans le cas de la technique classique de l’insecte stérile (TIS), ou par l’infection de l’organisme par un nouveau microbe, tel qu’un virus ou une bactérie. Il existe des variantes de la TIS et d’autres stratégies de biocontrôle qui impliquent le lâcher d’insectes qui ont été modifiés en laboratoire (par génie génétique) pour effectuer un changement fonctionnel. Les modifications génétiques introduites à l’aide des technologies de biologie moléculaire devraient être plus contrôlables et prévisibles que les dommages chromosomiques aléatoires causés par l’irradiation.

Les approches génétiques de biocontrôle peuvent être utiles dans un certain nombre de conditions. C’est par exemple le cas lorsque d’autres stratégies de contrôle sont ou deviennent inefficaces, comme avec le développement de la résistance aux pesticides chez les insectes ou les mauvaises herbes. Tout comme le biocontrôle classique, les stratégies de biocontrôle génétique peuvent constituer un complément efficace aux stratégies basées sur les pesticides et réduire notre dépendance à leur égard. Le biocontrôle génétique peut également être utile dans les situations où les approches chimiques conventionnelles ne peuvent pas résoudre entièrement le problème parce qu’il est difficile ou coûteux d’appliquer ces approches dans les zones où les ravageurs se reproduisent ou causent des dommages. Les organismes vivants de biocontrôle ont l’avantage d’être biologiquement enclins à rechercher le ravageur qu’ils sont censés contrôler, ce qui simplifie leur distribution. En outre, le biocontrôle génétique peut être considéré par certains comme plus respectueux de l’environnement ou plus humain que les approches chimiques.

Différents types de biocontrôle génétique ont été proposés pour être utilisés dans les domaines de la santé publique, de l’agriculture et de la conservation. En matière de santé publique, ils peuvent contribuer à prévenir la transmission de maladies infectieuses à transmission vectorielle. Dans le domaine de l’agriculture, ils peuvent contribuer à réduire les pertes de récolte causées par les insectes nuisibles. Dans le domaine de la conservation, ils ont été proposés comme méthode de lutte contre les espèces envahissantes à l’origine de la perte de biodiversité.

La plupart d’approches de biocontrôle génétique ont un objectif similaire à celui du biocontrôle classique: réduire la population d’un organisme problématique, généralement en inhibant sa capacité à se reproduire. On parle alors de « stratégies de suppression de la population ». Certaines approches de biocontrôle génétique sont actuellement développées et visent à modifier l’organisme nuisible de manière à réduire sa capacité à causer le problème. Cela peut se faire, par exemple, en inhibant sa capacité à transmettre un agent pathogène à l’origine d’une maladie. On parle alors de « remplacement de la population » ou de « stratégies de modification de la population ».

Il s’agit d’une forme de biocontrôle dans laquelle des variantes génétiques ou des formes génétiquement modifiées de l’espèce cible servent d’une certaine manière d’agents de contrôle, de sorte que la menace posée par l’espèce cible est réduite ou éliminée. Il peut s’agir, par exemple, d’une espèce nuisible pour l’agriculture ou d’une espèce vectrice qui transmet des maladies humaines, animales ou végétales. Le biocontrôle génétique présente l’avantage d’élargir le champ des espèces nuisibles cibles au-delà de celles pour lesquelles des agents de biocontrôle classiques sont disponibles. Pour plus d’informations : Voir aussi : The promise and challenges of genetic biocontrol for malaria elimination https://www.mdpi.com/2414-6366/8/4/201