Taac ! Les premiers ceps de vigne obtenus par les NGT, résistants au mildiou grâce à l’édition génétique et à l’application des “ciseaux moléculaires” Crispr/Cas9, ont été plantés en plein champ le 30 septembre sur le campus universitaire de San Floriano, en Valpolicella, dans la commune de San Pietro in Cariano (Vr).

Ils sont le fruit du travail de l’équipe du Département de biotechnologies de l’Université de Vérone, coordonnée par Mario Pezzotti, et du spin-off universitaire EdiVite. Il ne s’agit que de la deuxième espèce agricole issue des NGT à sortir du cadre fermé des laboratoires en Europe, après le riz résistant à la pyriculariose développé par l’Université de Milan, rapidement vandalisé en juin dernier.

Des essais en plein champ uniquement en Italie

L’expérimentation en plein champ a été rendue possible grâce aux premières ouvertures de 2023 et à l’amendement au décret sur l’agriculture, qui en juillet dernier a prorogé l’autorisation des essais en plein champ des NGT (l’Italie est jusqu’à présent le seul pays en Europe à l’avoir accordée) jusqu’en décembre 2025.

Le sénateur Luca De Carlo, premier signataire de l’amendement (avec son collègue Giorgio Bergesio), a revendiqué la légitimité d’une mesure conforme à l’objectif de souveraineté agroalimentaire. « L’agriculture – a-t-il déclaré – ne doit pas être le terrain d’une opposition idéologique stérile. » « Il faut plus de pragmatisme et plus de légèreté », a ajouté De Carlo, qui a avoué être depuis toujours un admirateur du film Il ragazzo di campagna de Renato Pozzetto (« Taac ! »).

Main à la bêche

Main à la bêche donc : pour aider les étudiants du département de Biotechnologies lors de la toute première plantation historique de vignes issues des NGT, c’est pratiquement tout le monde agricole qui était présent.

Ettore Prandini, président de la Coldiretti :
« Nous avons toujours été opposés aux OGM, car ils ont concentré entre les mains de seulement trois multinationales les ressources alimentaires de toute la planète. Les NGT, au contraire, atteignent l’objectif inverse : protéger la spécificité et la biodiversité de nos productions. »

Cristiano Fini, président de la Cia – Agriculteurs Italiens :
« La crise de l’agriculture italienne est avant tout une crise de production. Le changement climatique et la diffusion de maladies comme la flavescence dorée réduisent les rendements et les revenus des agriculteurs. La recherche et l’innovation représentent le seul espoir, mais il ne faut pas attendre des NGT qu’elles accomplissent des miracles. »

Carlo Piccinini, président de l’Alliance des coopératives agroalimentaires :
« L’Europe fut jadis le berceau des Lumières et de la confiance dans la science, elle n’est plus aujourd’hui que l’antre des superstitions. Ceux qui investissent dans la recherche et l’innovation gagnent, ceux qui tentent de rattraper les acquis scientifiques avec des normes comme celle qui distingue les NGT de catégorie 1 et 2 sont condamnés à rester en arrière. »

Christian Marchesini, président du Consortium de la Valpolicella, représentant Confagricoltura :
« Notre territoire est anthropisé ; des variétés sensibles comme la Corvina doivent y affronter le mildiou, l’oïdium et l’esca, tout en garantissant le plus haut niveau de durabilité. Notre salut ne peut venir que de l’investissement dans la recherche».

Peu auparavant, le ministre Francesco Lollobrigida, bien qu’en visioconférence depuis l’événement Terra Madre de Turin organisé par Slow Food, avait réaffirmé l’engagement de son ministère en faveur des nouvelles biotechnologies de précision :
« L’Italie a toujours été à l’avant-garde, avec des exemples comme celui du généticien Nazareno Strampelli, dont le précieux travail de sélection du blé a assuré la sécurité alimentaire d’une population mondiale en forte croissance – mais il n’a pas échappé aux critiques. »
« Il faut agir pour garantir un avenir à de brillants chercheurs en biotechnologies agricoles, aujourd’hui contraints de trouver un emploi à l’étranger. »

Des contraintes réglementaires toujours en place

Un consensus fort et largement partagé, qui contraste cependant avec la nécessité de protéger le site expérimental par des grillages et du fil barbelé, et avec l’obligation d’indiquer à l’entrée de la vigne qu’il s’agit d’un essai OGM.

« Le règlement européen – reconnaît Pezzotti – qui devait libérer les NGT (Nouvelles techniques génomiques) des contraintes étouffantes imposées aux OGM, est encore au point mort. Mais ce n’est pas la seule limite législative qui bloque en Europe cette technique prometteuse. »
« Les règles actuelles de l’UPOV pour obtenir la protection des obtentions végétales ne peuvent en effet pas s’appliquer à des clones issus de l’édition génomique qui ne présentent pas de différences morphologiques, mais seulement de toutes petites variations génétiques. »

Une limite qui empêcherait de valoriser les importants investissements et l’engagement des chercheurs. Ceux-ci ont toutefois atteint un résultat remarquable : personne ne s’attendait à voir des vignes issues des NGT en plein champ aussi rapidement. Une étape qui permettrait de collecter des données pour une homologation accélérée, si la question réglementaire du nouveau règlement européen venait à se débloquer.

« Ce serait l’aboutissement – rappelle Pezzotti – d’un engagement entamé il y a bien longtemps : vingt ans se sont écoulés depuis que nous avons commencé à étudier le génome de la vigne. »
« Le succès des projets de recherche qui ont conduit au premier séquençage du génome nous a permis d’en analyser la structure et les fonctions, jusqu’à comprendre comment appliquer ces connaissances à un système complexe comme celui d’une plante pérenne. »
Cela a permis d’une part de recourir à la sélection assistée par marqueurs (MAS) dans les programmes d’amélioration génétique par croisements récurrents, et d’autre part – selon Pezzotti – d’envisager la possibilité de protéger les cépages les plus liés à notre viticulture territoriale grâce aux NGT.

La régénération à partir de protoplastes

L’équipe de l’Université de Vérone a atteint cet objectif grâce à la régénération à partir de protoplastes, une méthode « sans ADN » brevetée par Edivite.

Il ne s’est écoulé que 12 ans depuis que Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier, les deux chercheuses récompensées par le prix Nobel de chimie, ont découvert et compris comment utiliser Crispr/Cas9 : ces ciseaux moléculaires capables d’intervenir au niveau d’une seule base azotée pour l’édition génétique.

« Appliquer – affirme Sara Zenoni, professeure de Génétique agricole à l’Université de Vérone – ce système aux plantes pérennes, et en particulier à la vigne, n’a cependant pas été simple. »
Le principal problème demeure celui de parvenir à régénérer une plante entière à partir d’une cellule unique dans laquelle a été induite la mutation souhaitée.

La méthode brevetée à Vérone consiste à partir de cellules somatiques prélevées sur les anthères ou les pistils des fleurs de vigne, un tissu capable de régresser à un état méristématique en formant des cals embryogènes. Ceux-ci sont traités très précocement afin d’isoler, après avoir éliminé la paroi cellulaire, les protoplastes individuels.

Le complexe Crispr/Cas9, constitué d’une protéine et d’un ARN, agit comme une paire de ciseaux moléculaires de précision et peut être « programmé » si l’on connaît exactement la séquence du gène cible. Dans le modèle breveté par Edivite, ce complexe est capable de pénétrer, sans utiliser l’Agrobacterium comme vecteur, dans le noyau d’un protoplaste unique et de se positionner avec précision sur la chaîne d’ADN pour la couper. Lorsque la cellule intervient pour réparer la séquence, des mutations se créent qui modifient de fait la transcription de l’ADN et réduisent à silence l’expression du gène – par exemple celle impliquée dans la synthèse d’une protéine.

Gènes de sensibilité et gènes de résistance

Le gène ciblé pour obtenir le Chardonnay résistant planté dans la région de Vérone est DMR6, l’un des gènes de sensibilité au mildiou connus.
Il s’agit de gènes impliqués dans le mécanisme d’interaction entre le pathogène et la plante : ils ne déclenchent pas une réaction d’hypersensibilité rapide comme les gènes de résistance présents aujourd’hui dans les variétés PIWI, mais leur absence d’expression inhibe le déclenchement de l’infection.

Le niveau de résistance obtenu est estimé, dans le cas du mildiou, à environ 40 %. Ce seuil pourrait être amélioré en ajoutant des gènes de résistance via la cisgenèse, mais dans ce cas – avec la proposition actuelle de règlement – la modification dépasserait la limite de 20 nucléotides et tomberait dans la catégorie 2 des NGT, avec l’obligation d’étiquetage en tant qu’OGM.

En attendant, la science avance : Edivite, comme l’explique Zenoni, travaille déjà sur la Glera et d’autres variétés, ainsi que sur la modification du gène Mlo de sensibilité à l’oïdium.

Dans ces derniers cas, il faudra toutefois un effort supplémentaire pour surmonter le problème des variétés dites « récalcitrantes », c’est-à-dire celles qui présentent aujourd’hui un taux de régénération à partir de protoplastes extrêmement faible.

Qu’est-ce qu’EdiVite ?

EdiVite est le spin-off universitaire né au sein du Département de Biotechnologies de l’Université de Vérone, avec le soutien de partenaires académiques et de partenaires privés issus du monde de la production vitivinicole.
Son objectif est de produire des vignes plus résistantes aux pathogènes afin de réduire l’utilisation de produits phytosanitaires nécessaires à la protection des vignobles.

À cette fin, la start-up véronaise a développé et breveté l’application de l’édition génomique « DNA-free » sur la vigne.
La première régénération d’une vigne à partir d’une cellule unique a eu lieu dans les laboratoires de San Floriano en 2019, ce qui a donné l’impulsion à la fondation du spin-off en 2020. Deux ans plus tard, en 2022, il a été possible de développer la première plante éditée avec une mutation spécifique du gène DMR6, impliqué dans la sensibilité à l’oïdium.