La science peut-elle sauver nos vins préférés?
Chardonnay est parmi les vins les plus populaires et les plus reconnaissables au monde. Les gènes du raisin ont essentiellement été transmis à partir d’une seule plante de l’est de la France il y a des siècles. Cette cohérence génétique peut être considérée comme une bonne chose, car elle maintient le raisin reconnaissable. Mais ses gènes sont également responsables de la façon dont il réagit à l'environnement, y compris les ravageurs et les maladies communs à tout vignoble.
Un tel fléau mondial est ce que l’on appelle le «mildiou», un agent pathogène semblable à un champignon qui peut pourrir les fruits et arracher les feuilles d’une plante afin que ses raisins ne produisent pas assez de sucre pour fermenter en bon vin.
Dans la région d'origine d'une vigne, la plante peut avoir développé une résistance naturelle au mildiou et à d'autres maladies. Mais lorsque les vignerons détruisent d'anciennes variétés dans de nouvelles régions viticoles, les vignes peuvent être particulièrement vulnérables aux épidémies locales.
Un exemple? New Jersey. L'État n'est peut-être pas particulièrement connu pour le vin, mais la production s'est accélérée ces dernières années. Les étés chauds et humides du New Jersey constituent un problème majeur, une recette parfaite pour la pourriture.
Peter Oudemans, professeur, Département de biologie et de pathologie végétales, Université Rutgers / Photo avec l'aimable autorisation de l'Université Rutgers
«Chaque vignoble du New Jersey est aux prises avec le mildiou», explique Peter Oudemans, phytopathologiste à l'Université Rutgers. «C’est une maladie courante et assez dévastatrice.»
Mildiou peut devenir encore pire comme le changement climatique modifie régions viticoles autour du monde.
Pour l'instant, les agriculteurs conventionnels et biologiques préservent leurs vignes de la maladie grâce à une combinaison de pratiques telles que la taille et les pesticides.
Dans le New Jersey, les vignerons pulvérisent des fongicides 6 à 12 fois par saison pour lutter contre le mildiou, selon le New Jersey Center for Wine Research and Education. Mais une nouvelle technique, CRISPR (abréviation de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), peut permettre aux scientifiques de modifier les gènes du Chardonnay pour devenir résistant au mildiou.
Mais il y a une autre option. Les amateurs de chardonnay ne l'aimeront peut-être pas, mais pourquoi ne pas abandonner le raisin et rechercher de nouveaux cépages locaux?
«J'espère que nous pourrons concevoir la plante en interne pour réduire l'infection», déclare Rong Di, phytopathologiste et biologiste moléculaire chez Rutgers. Son équipe teste CRISPR sur un cépage appelé Dijon Chardonnay 76. Le financement du travail est le National Institute of Food and Agriculture, qui fait partie du département américain de l'Agriculture.
«Le champignon sera toujours là», dit Di. «Mais si les plantes peuvent [devenir] résistantes, nous n’avons pas à pulvériser autant.»
Mais les consommateurs accepteront-ils une technologie nouvelle et parfois controversée pour sauver une vieille tradition? Sinon, quelle est l’alternative?
Gros plan de la feuille de vigne affectée par le mildiou ( Plasmopara viticola ) / Getty
Un raisin CRISPR
Les gènes sont un schéma de base de la vie, un code qui fournit des instructions sur l'apparence et le fonctionnement d'un être vivant. Les gènes sont également héréditaires. Dans l'élevage traditionnel, les raisins sont croisés pour prendre des caractéristiques spécifiques.
Mais l'élevage traditionnel peut être un slog. Race pour un trait prévu, et vous pourriez en perdre un autre vital. Par exemple, lorsque les éleveurs tentent d’améliorer la qualité environnementale d’un raisin, ils risquent de modifier ses saveurs.
«Le chardonnay est très apprécié dans le monde entier. Les gens savent et reconnaissent le goût du Chardonnay », dit Oudemans. «Maintenant, si vous commencez à jouer avec le Chardonnay en termes d’élevage conventionnel, vous allez changer le profil de saveur et d’odeur au point que ce ne sera peut-être plus un Chardonnay.»
«Les producteurs et le marché sont tous conditionnés à accepter certaines variétés populaires - Merlot, Chardonnay, Cabernet. [Mes raisins] peuvent avoir des qualités qui pourraient être similaires aux variétés élites, mais ce seraient des variétés entièrement nouvelles. » —Bruce Reisch, généticien, Cornell University
CRISPR adopte une approche radicalement différente. Il s’agit d’un type d’édition de gènes, souvent comparé à un traitement de texte biologique. Si les gènes sont un code, CRISPR permet aux scientifiques d'ajouter, de supprimer ou de remplacer de petits morceaux de ce code.
Di vise à utiliser CRISPR pour modifier les gènes du Chardonnay afin que la vigne résiste au mildiou, désactivant essentiellement des gènes spécifiques pour rendre plus difficile la prise en main de la plante par le champignon.
Changer les traditions?
Les premiers résultats de laboratoire de Di sont déjà en cours de déploiement, mais ce sont des expériences de validation de principe sur une plante à fleurs appelée Arabidopsis , qui est lié à la moutarde. Les scientifiques utilisent Arabidopsis comme modèle de laboratoire, en partie parce qu'il est facile à cultiver à l'intérieur et qu'il a un cycle de vie rapide. Selon Di, la version CRISPR’d de ces plantes «a montré une résistance» à un type de mildiou propre à cette espèce.
Il faudra beaucoup plus d'expériences pour faire travailler les raisins CRISPR dans le laboratoire et les serres expérimentales. Il faudra encore plus de temps, voire jamais, avant que les raisins ne parviennent aux vignobles du New Jersey. En plus des réalités techniques et de l'adhésion des consommateurs à la pratique, la technologie peut également faire face obstacles réglementaires .
Mais il y a une autre option. Les amateurs de chardonnay ne l'aimeront peut-être pas, mais pourquoi ne pas abandonner le raisin et rechercher de nouveaux cépages locaux?
C'est exactement ce que fait Bruce Reisch, généticien et éleveur de raisins de vigne à l'Université Cornell.
Bruce Reisch pollinise les fleurs de vigne / Photo avec l'aimable autorisation de l'Université Cornell
L’équipe de Reisch examine l’ADN de raisins de cuve moins connus pour trouver des gènes qui offrent une résistance naturelle au mildiou et à d’autres maladies. Ensuite, les scientifiques ont croisé les raisins résistants avec des homologues bien connus pour créer une progéniture à la fois savoureuse et plus facile à cultiver dans la région.
«Les producteurs et le marché sont tous conditionnés pour accepter certaines variétés populaires - Merlot, Chardonnay, Cabernet», déclare Reisch. Ses raisins sont différents. «Elles peuvent avoir des qualités qui pourraient être similaires aux variétés élites, mais ce seraient des variétés entièrement nouvelles.»
Trouver un marché pour ces raisins inconnus peut être un défi. Les acheteurs de vin peuvent transmettre quelque chose de nouveau. Mais Reisch dit que ça vaut le coup. La plupart des raisins populaires d’aujourd’hui sont des cousins proches, sensibles aux maladies et difficiles à cultiver sans pesticides.
Une plus grande diversité génétique permettrait un cheptel plus sain, dit Reisch, ce qui est bénéfique pour la viticulture à long terme.
Est-ce un OGM?
Comme la plupart des scientifiques qui travaillent avec CRISPR, Di soutient que son travail n'a rien à voir avec les organismes génétiquement modifiés (OGM), un terme embourbé dans la controverse.
Alors que la signification de L'OGM n'est pas toujours clair , il fait généralement référence à une technique qui prend des informations génétiques d'une espèce et les insère dans l'ADN d'une espèce complètement différente.
À certains égards, CRISPR peut être très différent de ces anciennes techniques OGM car il permet des changements génétiques plus raffinés.
Certains des OGM les plus courants sont modifiés avec des gènes qui produisent des toxines bactériennes, qui tuent des insectes ravageurs spécifiques, ou des gènes qui rendent les cultures tolérantes à l'herbicide glyphosate, également connu sous le nom de Roundup.
À certains égards, CRISPR peut être très différent de ces anciennes techniques OGM car il permet des changements génétiques plus raffinés. Au lieu d'insérer un morceau de code génétique d'une autre espèce, CRISPR peut changer juste un petit morceau de code dans la plante ciblée.
Mais si CRISPR permet des changements plus petits, il pourrait toujours être utilisé pour en faire des plus drastiques. Cela comprend l'insertion de gènes d'autres espèces, explique Jennifer Kuzma, professeur de politique scientifique et technologique et codirectrice du Genetic Engineering and Society Center de la North Carolina State University.
«Je ne pense pas que vous puissiez généraliser sur l’édition de gène ou CRISPR», dit-elle.
Les partisans du CRISPR ont tendance à se concentrer sur les façons plus subtiles dont il peut changer une plante, tandis que ceux qui s'opposent aux aliments biotechnologiques soulignent les possibilités les plus drastiques.
«La vérité se situe quelque part entre les deux», dit Kuzma. «Et cela dépend de l'application.»
Le travail de Di implique des ajustements relativement petits, une décision consciente d'éviter la controverse.
«Les OGM suscitent des préoccupations sociales», dit-elle. «Le débat est déjà là.»
