Défis en matière de biosécurité posés par les progrès des sciences de la vie

« Adieu au siècle de la physique au cours duquel nous avons divisé l’atome et utilisé le silicium pour créer des ordinateurs plus puissants. Il est temps d’entrer dans le siècle de la biotechnologie1. »

Cet article résume les résultats d’un rapport d’évaluation qualitative des risques réalisé par l’Institut interrégional de recherche des Nations Unies sur la criminalité et la justice (UNICRI) afin d’examiner les implications pour la biosécurité des progrès de la biologie de synthèse et de la nanobiotechnologie2.

Depuis l’envoi de lettres contenant de l’anthrax après le 11 septembre 2001, les armes biologiques et le bioterrorisme ont perdu de l’importance dans le débat sécuritaire. Il s’est avéré qu’il est plus compliqué d’acquérir l’expertise et les ressources nécessaires pour se livrer à une attaque biologique, et de la réaliser avec succès, qu’on ne l’avait imaginé. Les progrès attendus dans le domaine de la biotechnologie, toutefois, pourraient modifier le tableau. Même si les caractéristiques possibles et les possibilités réelles d’une révolution biologique future pronostiquée par de nombreux experts demeurent controversées, il semble prudent d’évaluer dès le départ les défis sécuritaires posés par les progrès de la biotechnologie tout en facilitant le développement des applications bénéfiques.

On attribue à la révolution biotechnologique le potentiel de transformer nos sociétés et d’engendrer des bénéfices immenses. Aucun développement ne met cela en lumière mieux que la biologie synthétique et la nanothechnologie. L’objectif avoué de ces disciplines est aussi ambitieux que controversé – transformer la biologie, une science naturelle, en discipline d’ingénierie appliquée.

INGÉNIERIE DE LA BIOLOGIE

En grande partie due au développement et au progrès continu des machines automatisées qui peuvent séquencer (c.-à-d. lire) et synthétiser (c.-à-d. écrire) le matériel génétique comme l’ADN à partir de précurseurs chimiques, la biologie synthétique pourrait permettre la modification ou la création de micro-organismes pour la fabrication de produits pharmaceutiques, l’élimination de sites pollués et le développement des bioénergies. Même s’il est difficile de fournir une définition précise et consensuelle de la biologie synthétique, on peut, en gros, la définir comme « le design intentionnel de systèmes biologiques et d’organismes vivants en utilisant les principes de l’ingénierie3 ».

On peut distinguer plusieurs démarches au sein de la biologie synthétique. Une possibilité fondamentale consiste à synthétiser le génome complet d’un micro-organisme connu, ou les parties de celui-ci. De nombreux chercheurs commandent aujourd’hui sur Internet à des fournisseurs commerciaux des fragments d’ADN à des fins de recherche. Une autre démarche consiste à essayer de construire un génome minimal réduit aux gènes indispensables à la vie qui servira de châssis à l’intégration de molécules génétiques. Des recherches intensives sont menées simultanément dans le développement de modules génétiques standardisés ou circuits intégrés qui pourraient être ajoutés au génome minimal pour remplir des tâches prédéfinies – à l’instar de la construction moléculaire dans de nombreux secteurs industriels. Cela pourrait per- mettre à l’organisme-châssis de produire des voies métaboliques ou d’autres propriétés souhaitées.

Si la biologie de synthèse réussit à fonctionner comme une vraie discipline d’ingénierie biologique, cela pourrait permettre un changement qualitatif des capacités par rapport aux approches axées sur la recombinaison de l’ADN. Le nombre d’utilisateurs possibles pourrait considérablement augmenter, la fiabilité de la technologie reposant sur la biologie devrait elle aussi s’améliorer de manière significative et le temps nécessaire pour traduire les données scientifiques en applications pratiques, de même que les ressources nécessaires, serait ainsi réduit. En conséquence, on assiste graduellement à la formation d’une communauté de biologistes amateurs ou « bio- hackers » qui pratiquent la biologie en dehors des établissements de recherche traditionnels – comme aux balbutiements de l’industrie informatique. Le fait que la biologie synthétique puisse banaliser le génie génétique en rendant la conception et la construction des systèmes vivants plus facilement et plus largement accessibles offre de nouvelles possibilités et pose de nouveaux risques. Reste à voir si elle atteindra ses objectifs déclarés et deviendra une vraie discipline d’ingénierie.

La nanotechnologie est souvent décrite comme la combinaison de connaissances fondamentales et de technologies habilitantes résultant d’efforts en vue de comprendre et de contrôler les propriétés et les fonctions de la matière à une échelle nanométrique. Cette discipline n’est pas une entité homogène déterminée, mais un ensemble de capacités et d’applications. La nanobiotechnologie, comme son nom l’indique, désigne l’interface entre la nanotechnologie et la biotechnologie et la convergence entre ces deux disciplines. La nanobiotechnologie peut être décrite de manière générale comme « un domaine qui applique les principes et les techniques à l’échelle nanométrique afin de comprendre et de transformer les biosystèmes et qui utilise les principes et les matériaux bio- logiques pour créer des dispositifs et des systèmes intégrés à l’échelle nanométrique4 ».

La nanobiotechnologie pourrait permettre de créer de nouveaux systèmes pour améliorer le diagnostic médical, administrer les médicaments de manière ciblée et améliorer les traitements et les produits pharmaceutiques. En particulier, des recherches sont menées sur les traitements qui facilitent la délivrance ciblée et la diffusion contrôlée de médicaments et de gènes dans les cellules touchées, où l’impact est plus efficace et plus précis, sans endommager les cellules ou les tissus voisins. Une autre application comprend les technologies dites « microlaboratoires » qui pourraient être utilisées pour détecter et analyser les maladies, les cellules et les micro-organismes en temps réel, y compris les pathogènes utilisés par des armes biologiques lors d’une attaque.

LE PROBLÈME DU DOUBLE USAGE

Comme pour toute nouvelle technologie, il existe des risques prévisibles et imprévisibles pour la société, allant des conséquences imprévues qui sont nuisibles à la santé humaine et à l’environnement (biosûreté) au mésusage dans le but de nuire (biosécurité). Ces progrès, susceptibles d’apporter de si nombreux avantages, pourraient aussi permettre de développer de nouvelles armes biologiques plus sophistiquées. Le problème du double usage en biologie synthétique et en nanobiotechnologie, comme en biotechnologie en général, est pratiquement universel. Presque tous les risques sécuritaires possibles peuvent provenir d’entreprises et de développements de recherche tout à fait légitimes. Chaque découverte scientifique majeure a été appliquée à des fins nuisibles, et les sciences de la vie ne font pas exception.

Une application de la biologie synthétique et de la nano-biotechnologie à des fins malveillantes est peu probable à court et à moyen terme. Comme l’objectif déclaré de la biologie synthétique est de rendre la technologie biologique plus fiable, plus facile, plus abordable et plus rapide, il existe toutefois le risque à long terme qu’une application soit détournée à des fins hostiles, si son potentiel était réalisé. Le risque ou la menace posée par un acteur malveillant ayant accès à des capacités d’ingénierie biologique serait tout à fait différent de ce que nous connaissons aujourd’hui.

En tant qu’outil permettant de créer de nombreuses applications bénéfiques, la biologie synthétique pourrait, à l’avenir, faciliter le travail de ceux qui cherchent à acquérir des armes biologiques et à les utiliser. Des agents pathogènes plus dangereux et plus contrôlables pourraient être conçus, ce qui ouvrirait la voie à la création d’armes biologiques. L’ingénierie métabolique pourrait conférer de nouvelles qualités et de nouveaux attributs aux agents biologiques et offrir des options pour créer de nouveaux types d’armes. La capacité de manipuler systématiquement des pathogènes à des fins spécifiques pourrait aussi permettre de surmonter les problèmes opérationnels liés à une véritable attaque, comme les modes de détection, les problèmes liés à la libération efficace des pathogènes et l’instabilité environnementale. Cela pourrait présenter l’inconvénient de rendre les armes biologiques moins chères et plus faciles à acquérir, et donc de rendre leur utilisation plus probable. Plus fiables et plus contrôlables, elles seront plus désirables et plus efficaces, ce qui accroîtra leur impact possible.

Cet usage malveillant des applications ne dépend pas en soi des développements spécifiques de la biologie synthétique. D’autres choix biotechnologiques sont possibles pour le faire. Les progrès de la biologie synthétique pourraient, cependant, faciliter l’accès à ces applications ainsi qu’aux capacités nécessaires.

La nanobiotechnologie présente aussi une multitude de risques potentiels avec des degrés de probabilité et des conséquences différents. Les technologies de nanoporteurs et de nanoencapsulation actuellement mises au point dans l’industrie pharmaceutique pour la libération efficace et ciblée de médicaments pourraient, en particulier, être utilisées pour fabriquer des armes biologiques plus sophistiquées en incorporant un agent biologique dans les vecteurs ou les capsules au lieu de médicaments bénéfiques. Les nanomatériaux pourraient faciliter le déploiement d’armes biologiques en améliorant leur stabilité environnementale. Ils pourraient être utilisés pour transporter et/ou cibler un agent pathogène dans des cellules ou des organes spécifiques. Ils pourraient permettre d’éviter la détection ou l’identification rapide d’un agent pathogène. Ils pourraient considérablement améliorer l’efficacité des vecteurs. Un grand nombre de ces possibilités permettraient d’éliminer les problèmes opérationnels qui étaient liés aux attaques d’armes biologiques, de mieux contrôler une attaque, de la rendre plus difficile à détecter et donc plus simple à mettre en œuvre.

Il est, toutefois, important de garder à l’esprit que la capacité de réponse à une attaque est également fonction du risque. La biologie synthétique et la nanobiotechnologie offriront autant de possibilités, si ce n’est plus, de développer des mesures prophylactiques et thérapeutiques que de développer des armes. Il est très tôt pour savoir si elles aggraveront ou atténueront les risques et les menaces biologiques.

De plus, les deux disciplines n’en sont qu’à leurs tout débuts, et la majorité des travaux sont encore au stade de la recherche fondamentale. Les obstacles techniques sont considérables et le savoir-faire requis est encore concentré dans une communauté scientifique relativement petite. Alors qu’il est théoriquement possible pour les acteurs non étatiques de mettre au point une approche fondée sur la biologie synthétique ou la nanobiotechnologie pour acquérir ou utiliser des armes biologiques, un tel scénario reste très improbable dans un avenir proche. Ils continueront probablement à privilégier d’autres formes d’acquisition et d’autres systèmes d’armes. Comme ils auront probablement recours à des moyens plus faciles et plus cruels pour développer et employer une arme biologique, les progrès techniques au cours des prochaines décennies pourraient inverser cette situation, et le domaine de la biologie pourrait devenir plus accessible aux profanes.

Les outils, les techniques et les approches qui sont actuellement hors de la portée des petits groupes sont cependant à la portée des États et de grandes organisations, s’ils décidaient d’investir le temps, les ressources et l’argent nécessaires. Il leur serait probablement possible d’utiliser la biologie synthétique et la nanobiotechnologie en vue d’acquérir ou d’utiliser des armes biologiques. Sur le long terme, ces deux disciplines pourraient considérablement réduire les obstacles. Dans ce contexte, il est toutefois important de noter que toutes les applications de la biologie synthétique et de la nanobiotechnologie pour acquérir ou utiliser des armes biologiques entre-raient dans le cadre de la Convention sur l’interdiction des armes biologiques. Beaucoup relèveraient de la Convention sur les armes biologiques et iraient donc pas à l’encontre du droit international.

INSTAURER UN CLIMAT DE SENSIBILISATION POUR UNE UTILISATION RESPONSABLE DES BIOTECHNOLOGIES

Par leur nature, les progrès biotechnologiques empêcheront, s’ils ne l’ont pas encore fait, de contrôler la technologie par des moyens traditionnels. La biologie synthétique et la nanobiotechnologie pourraient constituer les premières mesures initiales contribuant à un changement de paradigme qualitatif et quantitatif dans le domaine de la biotechnologie et révolutionner la façon dont seront réalisés, à l’avenir, les travaux biologiques. Contrairement à la technologie nucléaire, l’expertise, les matériaux et l’équipement sont déjà disponibles à des degrés divers dans le monde et, en conséquence, les connaissances techniques, même si elles ne sont pas nécessairement associées aux armes, sont déjà acquises par un grand nombre de personnes. En raison du problème du double usage, il est même presque impossible d’identifier, et à plus forte raison de contrôler, les activités liées aux armes biologiques.

Alors que les accords et les normes internationaux en matière de contrôle des armes comme la Convention sur les armes biologiques devraient être renforcés afin de continuer à jouer un rôle important, la place de plus en plus importante des biotechnologies dans la société appelle à une politique plus ambitieuse afin de remédier aux impacts sociétaux. En plus de contrôler l’accès par des mesures internationales de contrôle des armes et de renforcer les normes interdisant le développement et l’utilisation des armes biologiques, la communauté internationale devrait aller au-delà des mesures traditionnelles et développer des concepts innovants. Elle devrait créer des mesures préventives fondées sur la responsabilité partagée des politiques, des industriels et des chercheurs afin de renforcer une culture de sûreté et de sécurité en matière de biotechnologie et de réduire les risques en faisant participer les communautés pertinentes et en donnant à divers acteurs les moyens afin de détecter et de signaler les violations. Cela nécessite d’encourager une culture mondiale de sensibilisation et de responsabilité en matière de biotechnologie et de mettre en place un réseau d’acteurs publics et privés pertinents, des mesures, des initiatives et des contrôles hiérarchisés aux niveaux national et international couvrant les activités pertinentes et reliant de façon systématique tous les niveaux de la société.

Les vues exprimées dans cet article n’engagent que l’auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de la FDFA ou de l’UNICRI.

Notes

1 Isaacson, W. « The Biotech Century , Time Magazine, 11 janvier 1999 (http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,989981,00.html#ixzz1FYJnlR5m).

2 UNICRI, Turin, Italie, 2012. Security Implications of Synthetic Biol- ogy and Nanobiotechnology – A Risk and Response Assessment of Advances in Biotechnology. For a shortened public version of the study, voir http://www.unicri.it/in_focus/files/UNICRI%202012%20Security%20Implications%20of%20Synthetic%20Biology%20 and%20Nanobiotechnology%20Final%20Public-1.pdf.

3 Balmer, A. et Martin, P., 2008. Synthetic Biology: Social and Ethical Challenges. Institute for Science and Society, University of Nottingham, p. 3.

4 Roco, M.C., 2003. « Nanotechnology: convergence with modern biology and medicine », Current Opinion in Biotechnology. vol. 14, p. 337.