Allez au contenu, Allez à la navigation



Les enjeux de la biologie de synthèse (Rapport)

15 février 2012 : Les enjeux de la biologie de synthèse (Rapport) ( rapport de l'opecst )
b) L'évaluation des risques en matière de bio-sûreté : entre surévaluation et évaluation circonspecte

Les spécialistes sont, en matière de bio-sûreté, confrontés à un double risque : celui du bioterrorisme, dont le détournement éventuel de la BS à des fins terroristes est un aspect, et celui de la biologie dite « de garage » facilitée par la vente en ligne de séquences d'ADN.

Dans les deux cas, on constate une fois encore que les évaluations sont contrastées.

1° Le risque d'un détournement de la biologie de synthèse à des fins malveillantes

Cette éventualité a été évoquée par Jonathan Tucker, spécialiste américain des questions de bio-sûreté134(*). Un rapport sur la bio-sûreté et la recherche à usage dual135(*) souligne que, jusqu'à il y a encore quelques années, les principales questions touchant aux risques liés aux biotechnologies étaient les suivantes : le clonage est-il autorisé ? Les cellules souches embryonnaires peuvent-elles être utilisées à des fins médicales ? La production de cellules vivantes synthétiques devrait-elle être interdite ?

Analysant les facteurs qui différencient les problèmes d'usage dual dans la biologie « classique » de ceux existant dans la BS, les auteurs de ce rapport sur la bio-sûreté et la recherche à usage dual se réfèrent aux propos de deux spécialistes américains, Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas, selon lesquels « le cas le plus probable d'une application détournée de la BS à des fins hostiles comprend la régénération des virus pathogènes connus en laboratoire136(*) ». Ce serait, par exemple, le cas du virus de la grippe espagnole, ou encore du virus de la polio.

Selon eux, cette régénération pourrait donner lieu à une application détournée, pour la fabrication d'armes biologiques ou à des fins de bioterrorisme. Ces mêmes auteurs jugent toutefois qu'« il n'existe pas, de façon fondamentale, de différence avec la question de l'usage dual dans la biologie traditionnelle. Ce que l'on doit rechercher, c'est savoir si les possibilités d'usage dual sont plus grandes ou différentes dans le domaine de la BS. »

Or, sur cette question essentielle, les positions sont une fois encore très partagées. Ainsi, Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas estiment-ils que, « probablement, compte tenu de la difficulté à anticiper et à évaluer les risques liés aux organismes synthétiques, la BS exigera l'adoption d'une nouvelle approche de la régulation, qui diffèrera de façon significative des lignes directrices des NIH (National Institutes of Health) sur l'ADN recombinant »137(*).

De façon plus affirmative encore, le rapport de Michele S. Garfinkel et de ses collègues souligne que, dans un avenir proche, le risque d'usage malveillant de la BS s'accroîtra, à cause de l'accélération des progrès de la technologie et de son accessibilité de plus en plus grande.138(*) Ces chercheurs estiment que le risque reste limité dans les cinq prochaines années, car la fabrication de virus très pathogènes, dont le génome est déjà connu, demeurera une opération plus difficile que leur obtention de façon naturelle ou dans les stocks des laboratoires. En revanche, dans les dix années à venir, ils sont convaincus qu'il sera plus facile de synthétiser la plupart des virus pathogènes que de les obtenir en les isolant de la nature ou en les subtilisant dans un laboratoire sécurisé.

Face à cette perspective inquiétante, un groupe de biologistes de synthèse a proposé, en 2006, une série de mesures qui peuvent être considérées comme un addendum aux lignes directrices du NIH sur l'ADN recombinant. Ces mesures avaient pour objet déclaré 139(*) :

- d'insister sur la nécessité pour toutes les sociétés synthétisant des gènes d'adopter l'actuel code des bonnes pratiques concernant les procédures de vérification des ordres d'achat des séquences dangereuses,

- de créer et de soutenir l'élaboration de nouvelles listes de surveillance, afin d'améliorer les procédures de vérification de l'industrie,

- de créer une ligne téléphonique d'urgence confidentielle dédiée aux problèmes de biosécurité et de bio-sûreté,

- d'affirmer les obligations éthiques des membres (de la communauté des biologistes de synthèse), d'enquêter et de présenter un rapport sur les comportements dangereux,

- de créer une grande communauté d'échange d'informations, en vue d'identifier et d'assurer la traçabilité des problèmes potentiels de biosécurité et de bio-sûreté,

- de soutenir les priorités de la R&D sur la bio-sûreté et la biosécurité.

Dans ce contexte, un chercheur a appelé l'attention sur la nécessité d'élever la prise de conscience des scientifiques concernant les risques liés à l'usage dual de la BS, constatant que seule une minorité d'entre eux en était informée140(*). Cette tâche paraît d'autant plus nécessaire que de nombreux biologistes de synthèse sont issus, par leur formation, de disciplines autres que la biologie et peuvent être moins conscients des risques évoqués qu'un biologiste confirmé.

Malgré de fortes divergences d'appréciation, les scientifiques s'accordent tous sur le fait qu'il existe des moyens de nuire plus simples et plus dangereux que les produits de la BS - comme l'anthrax. Ce point de vue est toutefois contesté par le professeur Pier Luigi Luisi, qui estime que, parce que la BS peut créer des formes de vie nouvelles contre lesquelles il n'existe pas de défense possible, elle est susceptible de présenter des risques supérieurs à l'anthrax.

Ces mêmes chercheurs soulignent les difficultés liées à l'exploitation de la recherche à usage dual. Ainsi, Michele Garfinkel note-t-elle, dans son étude, que l'obstacle-clé à la fabrication d'un virus fortement pathogène réside dans la capacité à répliquer la séquence génomique correcte141(*). Elle estime aussi que la tâche est d'autant plus difficile que les virus maintenus en laboratoire ont tendance à accumuler des mutations.

Les souches de laboratoire fournissent de nombreuses séquences virales, qui se trouvent actuellement dans des bases de données (les séquences d'ADN stockées dans les bases de données sont toutefois constamment mises à jour, en particulier celles des virus d'intérêt scientifique et sociétal). Enfin, la simple synthèse du génome ne constitue qu'une étape d'un processus qui en comporte beaucoup d'autres. La complexité du processus est donc un facteur qui limite les risques d'actes malveillants.

Jonathan Tucker a fourni des indications sur quelques étapes à franchir en vue de transformer un agent infectieux en arme biologique :

- cultiver l'agent infectieux en quantité nécessaire,

- modifier l'agent infectieux à l'aide d'additifs chimiques en vue d'élever sa stabilité et sa durée de vie,

- conserver l'agent infectieux dans un liquide concentré ou une poudre sèche,

- élaborer un système qui puisse disséminer l'agent infectieux sous la forme d'un aérosol à fines particules infectant les poumons142(*).

Le nuage d'aérosol doit être relâché dans des conditions atmosphériques et météorologiques optimales, pour atteindre des victimes dans un territoire de taille suffisante. Or, les méthodes de stabilisation, d'habillage, de stockage et de dispersion d'un agent biologique, très compliquées, ne sont connues que d'un nombre limité de personnes et sont rarement publiées. De fait, souligne Jonathan Tucker, « même si les terroristes parvenaient à synthétiser un agent viral, ils seraient, selon toute vraisemblance, mis en grande difficulté durant la phase militaire du processus ».

De la même façon, les risques d'un usage dual par un Etat sont réévalués par Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas. Ils voient, en effet, la première menace d'un usage malveillant de la BS dans les programmes de guerre biologique élaborés par l'ex-URSS, à l'aide de dangereux pathogènes, comme ceux à l'origine de l'anthrax, de la peste et de la tularémie143(*).

A la différence de Jonathan Tucker et de Raymond Zilinskas, le professeur Pier Luigi Luisi souligne la dangerosité des programmes militaires de l'ensemble des pays (France, États-Unis, Russie et Chine notamment). Il estime que les produits fabriqués par les laboratoires militaires de biologie de synthèse de ces pays peuvent tuer une population ciblée, ce qui le conduit à douter de la réelle portée de la convention sur les armes bactériologiques ou à toxines.

Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas se posent la question de savoir si des scientifiques possédant cette expertise pourraient utiliser la BS en vue de concevoir et de fabriquer un pathogène entièrement artificiel qui soit, de façon significative, robuste donc plus dangereux que ceux qui existent déjà dans la nature, voire mortel.

Pour Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas, un tel scénario est hautement improbable. Car, pour créer un tel pathogène artificiel, un biologiste de synthèse compétent devrait assembler des complexes de gènes qui, travaillant ensemble, permettent à un microbe d'infecter un être humain et de générer une maladie mortelle. La conception d'un pathogène contagieux et capable de se propager serait encore plus difficile. De plus, un pathogène synthétique devrait être équipé de mécanismes destinés à bloquer les défenses immunitaires de l'hôte, caractéristiques acquises par les pathogènes naturels depuis des millénaires d'évolution. Il en résulte, selon Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas que, devant ces obstacles techniques multiples et sérieux, la menace d'un « super pathogène » synthétique apparaît surfaite, au moins dans un avenir prévisible.

Dans le même esprit, le rapport sur la bio-sûreté et la recherche à usage dual précité estime que tout ce qui est dit au sujet de l'usage possible à des fins malveillantes de la BS « revêt toutefois une valeur plutôt hypothétique ».

Si ses auteurs préconisent d'être attentif à ces développements possibles à un stade précoce, ils considèrent cependant que « les risques ne doivent pas être surévalués ». Ce qui importe davantage, c'est de ne pas accorder une importance prioritaire à la possibilité d'un usage dual, pour éviter de ralentir ou d'obérer des développements prometteurs de la BS ou d'en écarter des chercheurs talentueux provenant de l'étranger (en particulier des pays suspects)144(*).

Toutefois, Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas se déclarent préoccupés par deux scénarios d'usages délibérément malveillants de la B.S. Le premier est celui de « l'opérateur isolé », un biologiste moléculaire de haut niveau qui nourrirait une rancune obsessionnelle à l'encontre de certains individus, de groupes ou de l'ensemble de la société. Ils font remarquer que si Théodore Kaczyinski, encore appelé « Unabomber »145(*), avait été un microbiologiste et non un mathématicien, il aurait pu correspondre à ce profil. Des terroristes ainsi appelés « loups solitaires » se sont avérés très innovants et difficiles à localiser. Ils pourraient travailler de façon isolée en vue de synthétiser un pathogène naturel ou un pathogène incorporant des facteurs exogènes de virulence.

Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas estiment que, à cause de son isolement, un opérateur solitaire ne serait probablement pas découvert par les services de renseignements avant son passage à l'acte. A l'appui de leur argumentation, Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas considèrent que le vivier de personnes capables d'utiliser la BS à des fins malveillantes est limité à un petit nombre d'étudiants - diplômés ou non - et de scientifiques seniors, soit probablement moins de 500, selon l'évaluation probabiliste faite au début de l'année 2006. Cela n'en est pas moins inquiétant et mérite d'être suivi attentivement, d'autant que, dans l'avenir, ce nombre devrait croître en proportion de la communauté des chercheurs en BS, un domaine promis à un développement important compte tenu de son potentiel. On peut toutefois se demander si l'opérateur solitaire envisagé par Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas parviendrait si facilement à ses fins, compte tenu des nombreux obstacles techniques assez insurmontables, signalés par ces mêmes auteurs précédemment.

Le deuxième scénario préoccupant est celui du « biohacker », ou biologiste « de garage ». Les évaluations des risques sont, là aussi, contrastées.

2° Les risques de la biologie de garage

La notion de biologie de garage désigne les amateurs qui, sans avoir des intentions nécessairement malveillantes, cherchent - le plus souvent en dehors des institutions officielles de recherche - à créer des organismes biologiques par curiosité ou par souci de démontrer leur capacité. Leur motivation peut être jugée comparable aux hackers informatiques opérant sans arrière-pensée malveillante.

Aux États-Unis, notamment, ces individus sont considérés comme faisant partie d'une communauté informelle appelée DIY (Do It Yourself : faites-le vous-même).

Les différentes analyses des risques potentiels liés au développement des activités des biologistes de garage se situent entre alarmisme et simple circonspection. Les inquiétudes suscitées par ces activités résultent des facilités accrues à faire de la BS. Ainsi Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas font-ils remarquer que les réactifs et outils utilisés en BS seront finalement convertis en kits commerciaux, ce qui permettra aux biohackers de les acquérir plus facilement. En outre, comme les étudiants - et peut-être même les lycéens - pourront de plus en plus accéder à une formation en BS, une « culture de hacker » pourra ainsi émerger, ce qui accroîtra le risque d'expérimentations « hors cadre », simplement négligentes ou tout à fait malveillantes.

Sur ce dernier point, Markus Schmidt fait remarquer que ce qu'il appelle la bio-économie illicite constitue une source sérieuse de préoccupation. Ce secteur inclut, en effet, la production de substances illégales, les drogues. A la différence des biologistes amateurs qui opèrent avec de petits budgets, la bio-économie illicite et ses acteurs sont connus pour disposer d'importants moyens financiers. Il est donc facile d'imaginer que les cartels de la drogue mettent en place des laboratoires (semi-)professionnels utilisant une boîte à outils biologiques aisément disponible pour concevoir des micro-organismes, en vue de produire non pas une levure produisant l'artémisinine mais une levure synthétisant de la cocaïne ou de l'héroïne semi-synthétique146(*).

Le fait que de telles dérives puissent avoir lieu conduit Antoine Danchin à se demander si les scientifiques ne devraient pas se refuser à publier leurs travaux susceptibles d'encourager des usages malveillants147(*). Faisant écho à l'analyse d'Antoine Danchin, professeur honoraire à la faculté de médecine Li Ka Shing de l'Université de Hong Kong et président d'Amabiotics SAS, Michael Rodemeyer, professeur à l'Université de Virginie, a souhaité, lors de son audition par la Commission présidentielle américaine de bioéthique, que la biologie de garage fasse l'objet d'une réglementation. Il fait valoir que le potentiel de dommages involontaires est réel, à mesure que les outils et les technologies deviennent moins coûteux et plus accessibles. Or, il n'existe pas de modèles réglementaires clairs qui permettraient d'aborder ces problèmes. Les autorités locales ou celles de l'État fédéral ne disposent pas, en dépit de certains textes réglementaires, de la capacité technique pour évaluer les risques de toutes les activités de recherche. Ainsi, les mesures prises pour vérifier les ordres d'achat des séquences d'ADN se concentrent-elles sur les questions de bio-sûreté en lien avec les agents pathogènes, une telle démarche ne permettant pas nécessairement de saisir toutes les questions de bio-sûreté. Pour ces raisons, Michael Rodemeyer a estimé que si les mesures destinées à développer des codes de conduite sûre au sein de la communauté Do It Yourself (DIY) étaient louables, elles ne permettront probablement pas d'assurer un usage sûr de la technologie. En conséquence, il a demandé que le Gouvernement fédéral procède à une évaluation des risques posés en matière de bio-sûreté par les recherches et les travaux des biologistes de DIY, en concertation avec les autorités locales, pour apporter les réponses appropriées.

Il est vrai que le processus de démocratisation de la BS ainsi que celui de « technicité décroissante » de la BS sont désormais une réalité, au développement de laquelle ont contribué, pour une grande part, le registre des bio-briques et le concours iGEM, les objectifs du registre étant « de permettre l'ingénierie de la biologie et contribuer à la construction d'une société qui puisse, de façon productive, appliquer les technologies biologiques ».148(*)

Dans ce contexte, les risques évoqués antérieurement ne doivent pas être exclus.

Pour autant, bien que la BS soit de plus en plus accessible, des obstacles de nature scientifique et financière empêchent les biologistes de garage de procéder à des travaux qui auraient des finalités malveillantes. Ainsi un rapport du National Science Advisory Board for Biosecurity (NSABB) 149(*) de 2006 faisait-il observer que la technologie de synthèse de l'ADN est facilement accessible, simple, et constitue un outil fondamental utilisé dans la recherche biologique. En revanche, la technique de construction et d'expression des virus en laboratoire est plus complexe. Ce sont les procédures en aval de la synthèse de l'ADN qui marquent les limites dans la récupération des virus à partir du matériel génétique.

De même, la Commission présidentielle américaine de bioéthique déclare-t-elle qu'il y a peu de risque que la communauté des biologistes de garage crée un organisme totalement nouveau. Elle rappelle ainsi que la synthèse réalisée par Craig Venter en mai 2010 a demandé 15 années de travail et coûté environ 40 millions de dollars (soit environ 25 millions d'euros).

Pour ces raisons, la Commission présidentielle américaine de bioéthique a évalué la biologie de garage comme un niveau de risque faible, dont la surveillance ne nécessiterait pas la création d'un nouvel organisme. Elle a fait sienne l'idée initiée par le FBI de diffuser une « culture de responsabilité », notamment au sein de la communauté des biologistes de garage, en vue de prévenir les usages malveillants de la BS. A ce titre, le FBI est l'un des sponsors du concours iGEM et les questions de bio-sûreté, de biosécurité et d'éthique font désormais partie des critères d'évaluation des projets présentés par les participants au concours. Un atelier spécifique avec le FBI a d'ailleurs été mis en place pour l'édition 2011 du concours. Au-delà, le FBI a développé une stratégie de communication à travers des forums. Par exemple, le 30 juin 2010, il a participé, à l'Université de Berkeley à l'Open Science summit Conference, dont l'un des thèmes était la possibilité d'une transition du simple DIY150(*) à « Do it with others » (DIWO  : faites-le avec d'autres). Il est intéressant de noter que l'une des recommandations de cette réunion a incité les biologistes de DIY à joindre les Institutional Biosafety Committees (IBC, Commissions institutionnelle de biosécurité). Ces commissions sont instituées dans tous les établissements recevant des crédits du National Institutes of Health (NIH) au titre de travaux sur l'ADN recombinant. En outre, la réglementation du NIH précise que chaque commission est tenue de comprendre deux membres, qui représentent les intérêts d'associations en charge de la protection de la santé et de l'environnement. L'objectif est que ceux qui pratiquent le DIY prennent notamment connaissance et appliquent les procédures concernant l'utilisation correcte des matériaux biologiques dangereux.

L'évolution de la méthode utilisée par le FBI pour maîtriser les dérives de la biologie de garage ou de « mauvaises » pratiques dans les laboratoires est intéressante. Initialement, la méthode utilisée était celle, traditionnelle, du renseignement et de la « délation ». Ayant pris conscience de son inefficacité, dans un milieu de chercheurs réfractaires à la pratique de la délation, le FBI a radicalement changé de méthode. Il a ainsi constitué une équipe de biologistes, biochimistes, informaticiens, de haut niveau, dédiée à la veille sur les évolutions de la BS. Cette équipe d'experts, crédible pour ses interlocuteurs de la recherche et de l'industrie, a établi des relations de confiance et de partenariat avec les laboratoires de recherche, les biologies de « garage » et les responsables du concours iGEM, développant ainsi une culture collective de sécurité et de sûreté, qui responsabilise l'ensemble de la communauté.

Grâce à cette stratégie, qui ne touche d'ailleurs pas seulement les jeunes et les étudiants mais l'ensemble de la société151(*), le FBI est parvenu à créer sinon une relation de confiance avec les jeunes, en particulier avec les biologistes « de garage », du moins à diffuser chez eux une image positive. Ainsi, les représentants du FBI nous ont-ils déclaré que dans l'esprit des jeunes, le FBI avait devancé Google comme employeur le plus attractif. Au demeurant, j'ai pu noter que le FBI recrutait de nombreux titulaires de doctorat, dont un ancien doctorant en biochimie de l'ESRF (synchrotron) que j'ai retrouvé dans l'équipe du FBI ! Cette expertise est d'autant plus utile que, en tant que membre du NSABB, le FBI est appelé à donner des conseils aux sociétés ayant des activités de synthèse et de séquençage.

On notera qu'en France, une association de biologistes de garage - La Paillasse - a été créée récemment, à l'initiative d'un universitaire. François Képès nous a indiqué que le milieu académique s'intéresse à ces activités, qui contribuent à élever le niveau de connaissances scientifiques de la population et à contrecarrer les actions de mouvements opposés à la science et à la technologie, bien que diffusant largement leurs idées par une utilisation intensive des nouvelles technologies de l'information et de la communication, notamment sur internet.

De plus, l'association La Paillasse présente l'intérêt de susciter des débats sur les questions de sûreté et de sécurité. Les membres de cette association seraient d'ailleurs demandeurs d'une réglementation, pour donner un cadre légal à ces activités.


* 134 Jonathan Tucker, «Could terrorists exploit synthetic biology?», The New Atlantis, 2010.

* 135 «Report on Biosecurity and Dual use research», A report for the Dutch Research Council, janvier 2011, p.13.

* 136 Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas, «The Promise and Perils of synthetic Biology», The New Atlantis, 2006.

* 137 Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas, «The Promise and Perils of synthetic Biology», the New Atlantis, 2006.

* 138 Michele S. Garfinkel et al., «Synthetic Genomics Options for governance», octobre 2007.

* 139 S. N. Maurer, K.V. Lucas et S. Terrel, «From Understanding to Action. Community-Based options for Improving Safety and Security in Synthetic Biology», Berkeley, University of California, 2006.

* 140 Alexander Kelle, «Synthetic biology and biosecurity : From low level of awareness to a comprehensive strategy», PubliMed, 2009.

* 141 Michele S. Garfinkel et al., «Synthetic genomics, Options for governance», étude précitée.

* 142 Jonathan Tucker, «Could terrorist exploit synthetic biology », The New Atlantis, 2010, étude précitée.

* 143 Jonathan Tucker et Raymond Zilinskas, «Tthe promise and perils of synthetic biology », the New Atlantis, 2006, étude précitée. La tularémie est une maladie due à une bactérie (Francisella tularensis), qui se transmet à l'homme par l'intermédiaire des lièvres. La simple manipulation d'un lièvre malade ou de son cadavre suffit pour être contaminé.

* 144 «A report for the Dutch Research Council», Report on Biosecurity and Dual use research, janvier 2011, rapport précité.

* 145 L'intéressé avait été l'auteur d'un attentat à Atlanta en 1996.

* 146 Markus Schmidt, « Do I understand what I can create? », 2009, article précité.

* 147 Antoine Danchin, « Not every truth is good », EMBO report, 15 février 2002. Dans cet article, Antoine Danchin écrit notamment que « si nous [scientifiques] devions suspecter que notre recherche pourrait faire aisément l'objet d'abus, nous devrions agir de façon appropriée - même si cela signifie la non-publication de nos découvertes ».

* 148 Site internet d'iGEM.

* 149 Le National Science Advisory Board for Biosecurity est un organisme fédéral dépendant du Département de la Santé. Il est chargé de faire des recommandations sur les questions concernant les moyens d'empêcher que la recherche publiée en biotechnologie n'aide le terrorisme, sans toutefois ralentir le progrès scientifique.

* 150 DIY - Do it yourself (Faites-le vous-même) : c'est le nom donné à l'une des composantes de la communauté des biologistes de garage.

* 151 Ainsi, le FBI a-t-il financé en partie une réunion organisée les 3-4 mai 2010 en partenariat avec la Société pour la recherche médicale sur la bio-sûreté qui a été la première conférence organisée sur ce thème.