Combattre la faim cachée

Près d'une personne sur deux couvre ses besoins caloriques quotidiens principalement avec du riz. Celui-ci rassasie certes, mais ne contient que peu ou pas d'oligo-éléments vitaux. Dans de vastes régions d'Asie et d'Afrique notamment, les gens souffrent de malnutrition parce qu'ils n'absorbent pas assez de zinc, de fer ou de vitamine A dans leur alimentation quotidienne pour rester en bonne santé. Une carence en fer entra?ne par exemple une anémie, un retard de maturation du cerveau et une augmentation de la mortalité maternelle et infantile. Les enfants qui manquent de vitamine A peuvent devenir aveugles et leur système immunitaire est affaibli. Ils souffrent donc plus souvent de maladies infectieuses comme la rougeole, la diarrhée ou la malaria.

Golden Rice contre la carence en vitamine A

Afin de s'attaquer à la racine du mal, des chercheurs de l'ETH, sous la direction d'Ingo Potrykus, ont développé il y a des années déjà une nouvelle lignée de riz, connue sous le nom de "Golden Rice" vers l'an 2000. Cette lignée a été l'une des premières variétés de riz génétiquement modifié dans laquelle les scientifiques ont pu réaliser la production de bêta-carotène, c'est-à-dire le précurseur de la vitamine A, dans la partie blanche du grain de riz. Le Golden Rice a ensuite été amélioré et est désormais utilisé dans les programmes de sélection de plusieurs pays, principalement en Asie du Sud-Est. Pour lutter contre d'autres maladies de carence, les chercheurs du laboratoire de biotechnologie végétale du professeur Wilhelm Gruissem à l'ETH Zurich et dans d'autres pays ont par la suite développé des lignées de riz et de blé qui enrichissaient par exemple le fer dans le grain.

Toutes ces lignes de riz nouvellement créées ont toutefois un point commun : elles ne peuvent couvrir qu'un seul oligo-élément manquant. L'idée de combiner plusieurs oligo-éléments dans une plante de riz et de produire en quelque sorte un riz multivitaminé et multi-nutriments n'a pas encore pu être réalisée.

Premier riz multifonctionnel

Or, un groupe dirigé par Navreet Bhullar, ma?tre-assistante au laboratoire de biotechnologie végétale de l'ETH Zurich, a réussi une percée à cet égard. L'étude correspondante a été publiée récemment dans la revue Scientific Reports.

La chercheuse et son doctorant Simrat Pal Singh ont réussi à modifier génétiquement des plants de riz de manière à ce que leurs grains polis contiennent, en plus de quantités suffisantes de fer et de zinc, beaucoup plus de bêta-carotène dans la partie blanche du grain que la variété de base non modifiée. "Nos résultats montrent qu'il est possible de combiner plusieurs micronutriments importants pour une alimentation saine - le fer, le zinc et le bêta-carotène - dans une seule plante de riz", explique Bhullar.

Du point de vue de la science, le succès réside dans le fait que les quatre gènes utilisés pour l'enrichissement des micronutriments ont pu être insérés dans le génome du riz sous forme de ce que l'on appelle une cassette génétique à un seul endroit (locus). Cela présente l'avantage que la teneur en fer, en zinc et en bêta-carotène peut être augmentée simultanément par croisement dans des variétés de riz de différents pays. Sinon, il serait nécessaire de croiser entre elles des lignées de riz transgéniques pour chaque micronutriment afin de pouvoir les augmenter dans le grain de riz comme on le souhaite.

Bhullar et ses doctorants ont consacré plusieurs années de recherche à cette démonstration de principe. Les grains de la lignée de riz modifiée contiennent désormais certes plus de bêta-carotène que la variété de départ non modifiée (variété japonica), mais selon la lignée, jusqu'à dix fois moins que le Golden Rice 2, la variante améliorée du Golden Rice. "Mais si l'on rempla?ait 70 pour cent du riz blanc actuellement consommé par notre ligne multinutritionnelle, on pourrait déjà améliorer de manière significative l'apport en vitamine A, en plus de l'amélioration de l'apport en fer et en zinc", souligne la chercheuse.

Expérimenté dans la serre

Les nouvelles lignes de riz multinutritionnelles en sont encore au stade des tests. Jusqu'à présent, elles n'ont été plantées qu'en serre et leur teneur en nutriments a été analysée. "Nous allons continuer à développer les lignées", explique Bhullar. Il est prévu de tester ensuite les lignées sélectionnées en plein champ dans des conditions contr?lées, afin de déterminer si les propriétés souhaitées, mais aussi les propriétés agronomiques, sont conservées et fonctionnent aussi bien qu'en serre.

Bhullar espère que les nouvelles lignées de riz pourront être testées en plein champ l'année prochaine. Mais elle ne peut pas dire quand, au plus t?t, elles pourraient être cultivées par les agriculteurs. "Il faudra certainement attendre encore cinq ans avant que le riz multinutritionnel puisse être utilisé pour endiguer la 'faim cachée'", dit-elle.