Une méthode de biocontrôle génétique qui réduit la durée de vie des insectes femelles pourrait fonctionner aussi rapidement que les pesticides pour réduire les populations de moustiques propageant des maladies et de ravageurs destructeurs des cultures, selon les chercheurs.
Les insectes nuisibles constituent une énorme menace pour la santé et l’agriculture mondiales, causant chaque année des centaines de milliers de morts, des millions d’infections et coûtant des milliards en soins de santé et en dommages aux cultures.
Le biocontrôle est de plus en plus considéré comme une alternative viable aux pesticides, qui peuvent nuire aux espèces et aux écosystèmes non ciblés et perdent en efficacité à mesure que la résistance à ces produits augmente.
Une nouvelle approche appelée Toxic Male Technique (TMT), développée par des chercheurs du Centre d'excellence ARC en biologie synthétique de l'Université Macquarie, en Australie, consiste à modifier génétiquement des insectes mâles pour réduire la durée de vie des femelles avec lesquelles ils s'accouplent.
Les chercheurs affirment qu’il peut être utilisé pour répondre rapidement aux épidémies de ravageurs agricoles ainsi que pour lutter contre les maladies transmises par les moustiques telles que le paludisme, la dengue et le Zika.
« Nous estimons que notre technologie a le potentiel d'agir aussi rapidement que les pesticides sans les risques associés de nuire à d'autres espèces et à l'environnement », déclare Samuel Beach, chercheur en biosciences appliquées à l'Université Macquarie et auteur principal de l'étude, publiée aujourd'hui dans Nature. Communications.
Selon Beach, cette approche est plus efficace que les méthodes existantes telles que la technique de l’insecte stérile ou la libération d’insectes porteurs de gènes mortels, qui fonctionnent en libérant des masses de mâles stérilisés ou génétiquement modifiés pour qu’ils s’accouplent avec des femelles sauvages.
Avec ces techniques, les femelles accouplées ne produisent pas de progéniture ou uniquement des descendants mâles, mais elles continuent à se nourrir de sang et à propager des maladies jusqu'à leur mort naturelle, ce qui signifie que les populations de femelles piqueuses ne diminuent que lorsque la génération suivante émerge.
« Le TMT est moins cher car il faut moins de mâles pour obtenir une réduction beaucoup plus rapide de la population d'insectes ou une propagation des maladies », explique Beach.
Protéines de venin
La nouvelle technique fonctionne en modifiant génétiquement des insectes mâles pour produire des protéines de venin spécifiques aux insectes dans leur sperme. Lorsque ces mâles s’accouplent avec des femelles, les protéines sont transférées, réduisant considérablement la durée de vie des femelles et leur capacité à propager des maladies.
Les chercheurs ont découvert que l’accouplement des femelles avec des mâles génétiquement modifiés réduisait leur durée de vie de 60 pour cent.
« Idéalement, nous envisageons une réduction de 100 % de la durée de vie : les femelles meurent dès qu'elles s'accouplent avec le mâle », a expliqué Beach à SciDev.Net. « Mais c'est ce que nous voulons réaliser à long terme, cela va prendre du temps. »
Même une réduction de 60 pour cent pourrait grandement contribuer à réduire l’impact des maladies transmises par les moustiques, ajoute-t-il.
Des maladies telles que le paludisme, la dengue, le Zika, le chikungunya et la fièvre jaune sont propagées par les femelles des espèces de moustiques Aedes aegypti et Anopheles gambiae.
Beach explique que lorsque le sang d'un moustique femelle se nourrit et contracte le virus d'un hôte, elle n'est pas contagieuse pendant quelques jours. Pendant une période de cinq à dix jours, elle ne peut pas transmettre la maladie à une autre personne.
« Cela signifie que nous n'avons pas besoin d'atteindre un taux de mortalité de 100 pour cent, nous devons simplement réduire sa durée de vie pendant cette période pendant laquelle elle ne peut pas transmettre cette maladie à une deuxième personne, que nous estimons à environ 60 à 80 pour cent. cent de réduction de la durée de vie », déclare Beach.
Selon les chercheurs, la technologie pourrait être encore plus efficace pour les agriculteurs, car les ravageurs des cultures ont une durée de vie plus longue que les moustiques – jusqu'à un an ou deux, contre trois à quatre semaines.
« Le terme générationnel étant très long, si nous pouvons tuer la femelle plus tôt, cela aura un bien plus grand bénéfice pour les ravageurs agricoles », ajoute Beach.
Coûts opérationnels
Tonny Owalla, chercheur aux laboratoires Med Biotech de Kampala, en Ouganda, qui n'a pas participé à l'étude, estime que la création de moustiques mâles pour réduire la population de femmes porteuses du paludisme pourrait être une approche utile.
Cependant, il prévient que les coûts de déploiement pourraient rendre la technologie peu pratique pour une utilisation courante dans les pays où le paludisme est endémique.
« Prenons par exemple le nombre de moustiques mâles déployés en République démocratique du Congo, qui est le principal pays d'endémie palustre en Afrique, le nombre de cycles de lâcher par an, les infrastructures, la source d'approvisionnement en moustiques… », explique Owalla.
Beach affirme que la technologie doit subir des tests de sécurité rigoureux avant d'être adoptée, tandis que des cadres réglementaires pour guider son utilisation et des infrastructures pour élever des moustiques sont également nécessaires.
« Dans quelques années, cependant, nous sommes certains que notre technologie fournira à des millions de personnes à travers le monde une solution durable pour lutter contre les maladies et les ravageurs des cultures », ajoute-t-il.
