La biotechnologie transforme les connaissances tirées du vivant (du grec « bios », la vie) en produits utiles. Depuis des millénaires, on sait que la levure fait lever la pâte à pain et que la fermentation du jus d’orge et du lait donne respectivement de la bière et du fromage. C’est en 1857 que le chimiste français Louis Pasteur découvre que des micro-organismes en sont à l’origine. Il s’aperçoit également que le fait de chauffer brièvement le lait élimine ces germes, d’où une meilleure conservation du lait « pasteurisé ».

Les organismes biologiques (êtres humains, animaux, plantes, champignons, bactéries) sont constitués de cellules. Celles-ci fonctionnent comme de minuscules usines chimiques en transformant, décomposant et recomposant la matière (molécules). La biotechnologie combine une compréhension de plus en plus précise de ces processus avec l’ingénierie moderne. Cela donne naissance à d’innombrables produits innovants et souvent plus écologiques.

La biotechnologie dans toutes les nuances de couleurs

Rouge comme le sang
La biotechnologie rouge est liée à la médecine. Elle travaille avec des cellules vivantes, leurs composantes comme les enzymes ou encore des biomolécules artificielles. L’objectif est de développer de nouveaux médicaments, des vaccins et des méthodes de traitement modernes. Cela inclut p. ex. les thérapies géniques, qui consistent à remplacer des gènes défectueux par des gènes sains.
La biotechnologie rouge accroît la précision des diagnostics médicaux et ouvre de toutes nouvelles possibilités pour guérir des maladies. Un exemple bien connu est la bio-impression 3D : il s’agit de déposer des cellules vivantes et des biomatériaux couche par couche afin de créer une peau artificielle, p. ex. pour les personnes souffrant de brûlures graves.
Image : AdobeStock
Rouge comme le sang
La biotechnologie rouge est liée à la médecine. Elle travaille avec des cellules vivantes, leurs composantes comme les enzymes ou encore des biomolécules artificielles. L’objectif est de développer de nouveaux médicaments, des vaccins et des méthodes de traitement modernes. Cela inclut p. ex. les thérapies géniques, qui consistent à remplacer des gènes défectueux par des gènes sains.
La biotechnologie rouge accroît la précision des diagnostics médicaux et ouvre de toutes nouvelles possibilités pour guérir des maladies. Un exemple bien connu est la bio-impression 3D : il s’agit de déposer des cellules vivantes et des biomatériaux couche par couche afin de créer une peau artificielle, p. ex. pour les personnes souffrant de brûlures graves.
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Bleu comme la mer
La mer est un monde à part entière rempli de micro-organismes uniques, avec notamment des bactéries vivant en eaux profondes dans des conditions extrêmes : du froid glacial des mers polaires à la chaleur ardente des volcans d’eau profonde. Les substances particulières que produisent les organismes marins tels que les microbes, les éponges ou les algues peuvent aider à lutter contre le cancer, à freiner les inflammations ou à fournir de l’énergie. La biotechnologie bleue se voit donc attribuer un grand potentiel. Mais elle reste très complexe et coûteuse, car les secrets de la vie marine ont été très peu étudiés jusqu’à présent.
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Bleu comme la mer
La mer est un monde à part entière rempli de micro-organismes uniques, avec notamment des bactéries vivant en eaux profondes dans des conditions extrêmes : du froid glacial des mers polaires à la chaleur ardente des volcans d’eau profonde. Les substances particulières que produisent les organismes marins tels que les microbes, les éponges ou les algues peuvent aider à lutter contre le cancer, à freiner les inflammations ou à fournir de l’énergie. La biotechnologie bleue se voit donc attribuer un grand potentiel. Mais elle reste très complexe et coûteuse, car les secrets de la vie marine ont été très peu étudiés jusqu’à présent.
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Blanc comme un laboratoire industriel étincelant de propreté
La biotechnologie blanche est utilisée dans l’industrie. Elle utilise des micro-organismes et des enzymes pour rendre les processus de production plus efficaces et écologiques ou pour fabriquer de nouveaux produits intelligents. Cela va du bioplastique fabriqué à partir de matières premières renouvelables (p. ex. maïs ou canne à sucre) aux lessives bio efficaces même à basse température sans produits chimiques agressifs, en passant par les biokérosènes respectueux du climat pour les avions. Celui-ci est obtenu à partir de bactéries et de rejets gazeux industriels.
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Blanc comme un laboratoire industriel étincelant de propreté
La biotechnologie blanche est utilisée dans l’industrie. Elle utilise des micro-organismes et des enzymes pour rendre les processus de production plus efficaces et écologiques ou pour fabriquer de nouveaux produits intelligents. Cela va du bioplastique fabriqué à partir de matières premières renouvelables (p. ex. maïs ou canne à sucre) aux lessives bio efficaces même à basse température sans produits chimiques agressifs, en passant par les biokérosènes respectueux du climat pour les avions. Celui-ci est obtenu à partir de bactéries et de rejets gazeux industriels.
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Vert comme les plantes
La biotechnologie verte utilise des processus de génie génétique pour rendre les semences et les plantes plus résistantes aux parasites, aux maladies ou à la sécheresse, mais aussi pour leur conférer des propriétés utiles, p. ex. un meilleur rendement ou, comme le riz doré, la production de certaines vitamines, ce qui aide à lutter contre les carences dans certaines régions du monde. Souvent, ces nouvelles propriétés rendent l’agriculture plus écologique : si le maïs peut se défendre seul contre les chenilles, il devient inutile de vaporiser des insecticides toxiques.
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Vert comme les plantes
La biotechnologie verte utilise des processus de génie génétique pour rendre les semences et les plantes plus résistantes aux parasites, aux maladies ou à la sécheresse, mais aussi pour leur conférer des propriétés utiles, p. ex. un meilleur rendement ou, comme le riz doré, la production de certaines vitamines, ce qui aide à lutter contre les carences dans certaines régions du monde. Souvent, ces nouvelles propriétés rendent l’agriculture plus écologique : si le maïs peut se défendre seul contre les chenilles, il devient inutile de vaporiser des insecticides toxiques.
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Gris comme les eaux usées
La biotechnologie grise, ou environnementale, utilise des plantes et des micro-organismes tels que des bactéries ou des champignons pour décomposer les déchets. Elle nettoie les eaux usées dans les stations d’épuration, filtre les rejets gazeux et élimine les polluants du sol. Certains organismes sont même utilisés comme biocapteurs et agissent comme des systèmes d’alerte précoce pour détecter la pollution environnementale. En bref, la biotechnologie grise s’appuie sur de minuscules auxiliaires biologiques pour réparer les dommages environnementaux causés par les êtres humains. En cas de fuites d’un pétrolier, par exemple, des bactéries génétiquement modifiées sont utilisées pour décomposer la nappe de pétrole qui est toxique pour les oiseaux de mer et les poissons.
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Gris comme les eaux usées
La biotechnologie grise, ou environnementale, utilise des plantes et des micro-organismes tels que des bactéries ou des champignons pour décomposer les déchets. Elle nettoie les eaux usées dans les stations d’épuration, filtre les rejets gazeux et élimine les polluants du sol. Certains organismes sont même utilisés comme biocapteurs et agissent comme des systèmes d’alerte précoce pour détecter la pollution environnementale. En bref, la biotechnologie grise s’appuie sur de minuscules auxiliaires biologiques pour réparer les dommages environnementaux causés par les êtres humains. En cas de fuites d’un pétrolier, par exemple, des bactéries génétiquement modifiées sont utilisées pour décomposer la nappe de pétrole qui est toxique pour les oiseaux de mer et les poissons.
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Jaune comme le miel
Il existe plus d’un million d’espèces d’insectes, qui comptent parmi les champions de la survie dans la nature. La biotechnologie jaune explore la vaste gamme de substances chimiques avec laquelle les insectes s’adaptent aux habitats les plus divers. La coccinelle asiatique, par exemple, prend de plus en plus la place des coccinelles locales dans nos jardins grâce à une arme biologique contre laquelle elle est elle-même immunisée. Cette super-résistance pourrait-elle être utilisée en médecine ?
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Jaune comme le miel
Il existe plus d’un million d’espèces d’insectes, qui comptent parmi les champions de la survie dans la nature. La biotechnologie jaune explore la vaste gamme de substances chimiques avec laquelle les insectes s’adaptent aux habitats les plus divers. La coccinelle asiatique, par exemple, prend de plus en plus la place des coccinelles locales dans nos jardins grâce à une arme biologique contre laquelle elle est elle-même immunisée. Cette super-résistance pourrait-elle être utilisée en médecine ?
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Brun comme la terre
La biotechnologie brune s’inspire des organismes vivants, qui peuvent survivre même dans des conditions désertiques extrêmes. Son objectif est d’améliorer les sols dans des régions presque stériles afin d’y rendre l’agriculture possible ou de freiner l’avancée du désert. On utilise par exemple des plantes génétiquement améliorées qui peuvent pousser sur des sols salins et très secs, comme du maïs résistant à la sécheresse adapté aux petites exploitations agricoles en Afrique. À cela s’ajoute un engrais biologique composé de bactéries et de champignons qui aident les plantes à mieux absorber et utiliser les nutriments.
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Brun comme la terre
La biotechnologie brune s’inspire des organismes vivants, qui peuvent survivre même dans des conditions désertiques extrêmes. Son objectif est d’améliorer les sols dans des régions presque stériles afin d’y rendre l’agriculture possible ou de freiner l’avancée du désert. On utilise par exemple des plantes génétiquement améliorées qui peuvent pousser sur des sols salins et très secs, comme du maïs résistant à la sécheresse adapté aux petites exploitations agricoles en Afrique. À cela s’ajoute un engrais biologique composé de bactéries et de champignons qui aident les plantes à mieux absorber et utiliser les nutriments.
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Le nombre d'or
La biotechnologie dorée allie biologie, informatique et mathématiques. Elle utilise des logiciels spéciaux pour enregistrer et analyser de grandes quantités de données biologiques, par exemple le génome, c’est-à-dire toute l’information génétique stockée dans une cellule.
L’objectif est de comprendre le fonctionnement des gènes et des protéines au sein des organismes vivants et leurs interactions. Pour la recherche pharmaceutique, cela présente un énorme avantage : sur ordinateur, on peut réaliser des simulations sur des millions de substances actives possibles et tester leur effet sur les cellules. Cela fait gagner du temps et peut remplacer les tests en laboratoire et sur les animaux.
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Le nombre d'or
La biotechnologie dorée allie biologie, informatique et mathématiques. Elle utilise des logiciels spéciaux pour enregistrer et analyser de grandes quantités de données biologiques, par exemple le génome, c’est-à-dire toute l’information génétique stockée dans une cellule.
L’objectif est de comprendre le fonctionnement des gènes et des protéines au sein des organismes vivants et leurs interactions. Pour la recherche pharmaceutique, cela présente un énorme avantage : sur ordinateur, on peut réaliser des simulations sur des millions de substances actives possibles et tester leur effet sur les cellules. Cela fait gagner du temps et peut remplacer les tests en laboratoire et sur les animaux.
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Pas totalement inoffensif

La biotechnologie élargit sensiblement le champ des possibles. Mais elle suscite aussi beaucoup d’inquiétudes, notamment par rapport à l’édition du génome, à savoir la modification ciblée de certaines séquences du patrimoine génétique. Jusqu’à quel point l’être humain peut-il et doit-il intervenir dans les mécanismes de la vie, et donc « jouer à Dieu » dans une certaine mesure ? Est-il acceptable de modifier génétiquement des embryons ou de cloner des êtres vivants, c’est-à-dire créer artificiellement des copies identiques sur le plan génétique ?

La sécurité est également un thème central. Que se passe-t- il, par exemple, lorsque des organismes génétiquement modifiés se retrouvent dans la nature ? Quel serait l’impact sur l’environnement et les écosystèmes ? Autant de questions qui restent encore sans réponse.

Sujet controversé en Suisse

Les risques ne sont pas appréciés partout de la même façon. Aux États-Unis, les aliments transgéniques sont largement acceptés, alors qu’ils sont perçus d’un œil plus critique en Europe. En Suisse, un moratoire sur la culture de plantes génétiquement modifiées est en vigueur depuis 2005. Toutefois, il est controversé et fait régulièrement l’objet d’adaptations. Les critiques craignent que cela ne freine le progrès.

Cinq applications assez folles

Adieu, centres de données très énergivores
L’ADN artificiel pourrait stocker des quantités gigantesques de données pendant des milliers d’années, en occupant un espace minime. En théorie, toutes les données mondiales pourraient tenir dans une boîte à chaussures.
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Constructions durables
Les bactéries encapsulées dans le béton produisent du calcaire dès que l’eau s’infiltre dans une fissure. Celle-ci se referme alors d’elle-même.
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Stop aux déchets électroniques
Les bactéries câbles rendent possible l’électronique biodégradable.
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Des champignons au lieu du plastique
Une start-up bâloise développe des emballages compostables à partir de champignons, nourris de déchets biologiques.
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Utilisation ciblée des médicaments
Des mini-robots, conçus à partir de cellules vivantes de grenouille, transportent directement les médicaments là où ils doivent agir.
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