Biotechnologie - technologie du futur

L'apparition de produits chimiques toxiques dans notre quotidien est l'une des causes de la pollution croissante de l'environnement et de la menace pour la santé humaine. Dans ce contexte, la biotechnologie (CNSH) est née, offrant une solution idéale pour résoudre les problèmes environnementaux, protéger la santé et contribuer à une vie plus sûre.

La biotechnologie est une industrie fondée sur le système d'organismes vivants ou d'organisations vivantes pour produire et créer des produits technologiques basés sur la biologie, particulièrement largement appliqués dans l'agriculture, la science alimentaire et les produits pharmaceutiques, répondant aux besoins et à la vie des personnes tout en développant l'économie - la société avec des produits respectueux de l'environnement.

Le terme biotechnologie a été inventé par Karlerky en 1917, sur la base des sciences de la vie avec la combinaison de processus de recherche et d'équipements techniques pour créer des échelles technologiques permettant d'exploiter les activités vitales des micro-organismes, des cellules végétales et animales pour produire des produits biologiques de haute qualité à l'échelle industrielle.

La biotechnologie intervient dans de nombreux domaines, tels que : la bioinformatique, un domaine multidisciplinaire qui résout les problèmes biologiques grâce à des techniques informatiques ; la biotechnologie bleue, appliquée aux secteurs maritime et halieutique ; la biotechnologie verte, appliquée à l'agriculture ; la biotechnologie rouge, appliquée à la médecine et à la pharmacie ; et la biotechnologie blanche, appliquée à l'industrie. La biotechnologie a accompli d'importantes avancées et bénéficie de solides perspectives de développement pour les années à venir grâce à l'héritage complet des sciences fondamentales telles que la microbiologie, la génétique, la biochimie, la physiologie, la biologie moléculaire, l'immunologie, la microbiologie appliquée, la technologie biochimique, etc.

La biotechnologie se développe sur la base de nouvelles techniques : génétique ; fusion cellulaire ; bioréactions (notamment techniques de fermentation, techniques enzymatiques, bioréacteurs) ; culture de tissus ; culture cellulaire ; transplantation d'embryons ; transplantation nucléaire... préparant une révolution biologique dans les secteurs économiques et techniques.

De nos jours, en agriculture, grâce aux progrès des techniques de culture tissulaire, il est possible de produire des variétés en laboratoire beaucoup plus rapidement qu'avec la méthode classique, multipliant ainsi la productivité par 2 500. Les techniques de culture tissulaire permettent également un long processus pour obtenir des produits présentant une génétique identique et parfaite, ainsi que pour créer de nouvelles lignées.

Les techniques de biologie moléculaire offrent un large éventail d'applications, permettant la détection de substances toxiques dans les processus de production, les aliments ou l'écosystème. Elles contribuent également à la sélection très précoce, à partir d'embryons ou de jeunes pousses, d'individus présentant des caractéristiques bénéfiques telles que le sexe, la résistance aux maladies et la résistance à des conditions particulières.

Grâce aux techniques de biologie moléculaire, des anticorps monocliniques aux effets diagnostiques très variés ont été produits. La biologie moléculaire trouve des applications particulièrement importantes dans le diagnostic (maladies végétales et animales) et dans l'élevage.

À ce jour, la principale révolution en biotechnologie a été le génie génétique (ou génie génétique recombinant). Il est désormais possible d'introduire un gène étranger dans n'importe quelle partie du corps, simplement en vérifiant l'« accord » de la cellule qui reçoit le nouveau gène. Ce succès est particulièrement significatif car il permet de décomposer des processus biologiques complexes en parties simples, à partir desquelles il est facile de déterminer la fonction et le mode d'activité de chaque gène, et donc la corrélation entre la structure et la fonction des molécules.

Grâce au génie génétique, l'homme peut concevoir et fabriquer des micro-organismes et des cellules inédits. Ces micro-organismes artificiels peuvent synthétiser à l'échelle industrielle des produits précieux qui contribuent efficacement à protéger la santé humaine et à améliorer la qualité de vie.

En termes de culture, le transfert d'un gène bactérien étranger (tel qu'un gène de résistance aux herbicides, aux insectes, aux maladies, etc.) dans une cellule végétale confèrera à la plante des qualités particulières.

Récemment, les États-Unis ont créé un type de maïs résistant aux parasites, car chaque cellule de ce maïs porte le gène qui produit des cristaux tueurs d’insectes à partir de la bactérie Bacillus thuringiensis.

La création d'un plant de pomme de terre par fusion de cellules de pomme de terre et de cellules de tomate est une réalisation unique. Ce plant produit des tubercules à partir de racines souterraines et produit des tomates. À ce jour, près de 20 cultures ont été génétiquement modifiées, dont 20 autres ont atteint les avantages souhaités par les sélectionneurs et sont en production.

Concernant l'élevage, plus de dix espèces, dont des vaches, des porcs, des chèvres, des moutons, des lapins, des poules et des poissons, ont fait l'objet de recherches. L'objectif est de créer des races de bétail et d'animaux de compagnie résistantes aux maladies, capables d'améliorer significativement la qualité de la viande, du lait et des œufs.

Grâce aux techniques de transplantation génétique, de transplantation de zygotes et de culture cellulaire, la sélection bovine a franchi une étape importante. À partir d'une vache de bonne race sélectionnée, l'insémination artificielle avec une autre race de bonne race crée un zygote hybride possédant les caractéristiques sélectives nécessaires. Ce zygote peut être facilement extrait et transporté d'un pays à l'autre pour être implanté dans l'utérus de vaches locales, les rendant gestantes et donnant naissance à des veaux présentant les caractéristiques supérieures sélectionnées.

De plus, il est possible de créer de nombreux embryons en séparant les cellules individuelles au fur et à mesure que le zygote commence à se diviser. Ces embryons sont analysés pour déterminer leurs chromosomes (afin de ne conserver que ceux qui donneront naissance à des veaux femelles) et cryoconservés pour une conservation à long terme afin de pouvoir être transportés partout dans le monde.

Le génie génétique permet également aux éleveurs de retirer le noyau d'un ovule fécondé d'une vache normale et de le remplacer par le noyau d'une cellule d'une vache présentant de bonnes caractéristiques sélectionnées, créant ainsi un ovule fécondé avec un nouveau noyau, puis réinsérant cet ovule dans l'utérus d'une vache normale pour lui permettre de devenir enceinte et de donner naissance à un veau présentant les caractéristiques souhaitées.

Dans une liste récapitulative de 2017, ResearchGate, le plus grand réseau social mondial pour scientifiques, a répertorié les cinq tendances les plus intéressantes en biotechnologie : la bioélectricité, qui permet aux cellules de développer davantage de réponses immunitaires innées et de lutter contre les infections et les blessures ; la médecine régénérative, qui utilise les thérapies par cellules souches, l’ingénierie tissulaire et les organes artificiels pour restaurer, réparer ou remplacer les organes ou tissus endommagés ; l’immunothérapie du cancer, qui aide le système immunitaire humain à reconnaître et à détruire les cellules cancéreuses ; l’édition génétique CRISPR/Cas9, qui imite la façon dont les bactéries se protègent des virus ; et le séquençage de l’ARN monocellulaire, qui permet de découvrir de nombreux nouveaux types de cellules jusqu’alors inconnus. Il y a lieu d’espérer que la biotechnologie connaîtra de nouveaux succès qui serviront efficacement les intérêts humains.