Biologie de synthèse : Nouvelles règles du jeu pour la viabilité, la sécurité et la résilience de l’économie

Avec les récents progrès dans la compréhension de la manière dont le codage de l'ADN façonne la nature et la fonction des systèmes vivants, les ingénieurs en biologie peuvent débloquer de nouvelles possibilités. Par exemple, ils peuvent exploiter les systèmes vivants pour produire des produits chimiques et des matériaux avancés, modifier des organismes pour agir comme des traitements de santé ou soutenir la production alimentaire, et utiliser de nouveaux outils combinant des systèmes biologiques avec des technologies numériques et automatisées.

Pour réaliser cette promesse, l'OCDE a réuni 66 experts de six continents pour identifier les domaines où la biologie de synthèse pourrait avoir des impacts transformateurs. Ce groupe d'experts du Forum mondial sur la technologie s'est réuni en 2023 et 2024 pour identifier les principales façons dont la biologie de synthèse pourrait transformer la société. De la santé humaine à la sécurité alimentaire, et de l'économie circulaire à la production durable, la biologie de synthèse — associée à des technologies d'échelle comme la biofabrication décentralisée — a le potentiel de devenir aussi impactante que la révolution numérique.

La biologie de synthèse transforme déjà la manière dont nous traitons les maladies. Les thérapies géniques et cellulaires personnalisées, autrefois expérimentales, offrent désormais de l'espoir aux patients atteints de troubles génétiques rares : un traitement unique contre la drépanocytose a été approuvé aux États-Unis, au Royaume-Uni, au Canada et dans l'Union européenne après avoir montré des taux d'efficacité supérieurs à 90 %. Dans le domaine du cancer, des entreprises modifient déjà des bactéries pour agir comme des traitements vivants ciblant les tumeurs avec une sécurité et une précision accrues. Pour améliorer l'accessibilité, des laboratoires mobiles de médicaments alimentés par la biofabrication décentralisée pourraient produire localement des vaccins et des thérapeutiques afin d'améliorer la rapidité de réponse lors des urgences sanitaires. L'échelle et l'accessibilité de ces solutions restent des goulots d'étranglement clés à surmonter.

Avec l'augmentation des populations mondiales et les changements environnementaux menaçant les approvisionnements alimentaires, la biologie de synthèse pourrait contribuer aux efforts d'atténuation. Les chercheurs conçoivent des cultures qui non seulement poussent dans des conditions difficiles, mais ont également une valeur nutritionnelle améliorée — par exemple, le « riz doré » est enrichi pour biosynthétiser le bêta-carotène (un précurseur de la vitamine A) afin de lutter contre la malnutrition. Les entreprises utilisent également l'agriculture cellulaire pour produire des aliments synthétiques comme la viande cultivée en laboratoire, qui n'ont pas besoin d'élevage et pourraient réduire l'utilisation des terres et de l'eau tout en diminuant les émissions de gaz à effet de serre.

La biologie de synthèse pourrait renforcer le passage vers des économies circulaires plus vertes et moins gaspilleuses. Les entreprises exploitent des microbes modifiés comme machines cellulaires pour produire des produits chimiques d'origine biologique d'intérêt. Par exemple, les plastiques qui mettent normalement des siècles à se décomposer sont remplacés par des matériaux biodégradables. Les marques de mode commencent à utiliser du cuir cultivé en laboratoire et des teintures d'origine biologique qui ne nécessitent pas de produits chimiques nocifs, réduisant ainsi l'empreinte environnementale de la production de vêtements. Bien que ces technologies commencent à prouver leur viabilité commerciale, elles ne sont pas toujours compétitives en termes de coût par rapport aux méthodes de fabrication existantes.

Bien que la biologie de synthèse promette une gamme de solutions, il est nécessaire de réfléchir aux implications éthiques et sociétales sur les personnes les plus touchées et sur la manière dont ces développements s'aligneront avec les valeurs partagées. Par exemple, les travailleurs des industries traditionnelles se tournant vers la biofabrication auront probablement besoin de programmes de remplacement d'emplois, et les patients devraient pouvoir se permettre des traitements vitaux basés sur la biologie de synthèse. Anticiper les implications futures — articuler les avantages, les risques et les inconnus potentiels — permettra des choix politiques robustes pour maximiser les bénéfices des innovations permises par la biologie de synthèse et atténuer les risques potentiels. Une telle articulation peut bénéficier de dialogues multi-parties prenantes entre les communautés et les pays.

Les gouvernements et les organisations internationales comme l'OCDE ont un rôle à jouer dans la création d'environnements politiques qui favorisent l'innovation de manière sûre, sécurisée, durable et pertinente pour la société. De nombreux pays dans le monde intensifient leurs efforts pour libérer le potentiel de la bioéconomie, avec plus de 50 gouvernements établissant des stratégies nationales ou des initiatives connexes. Celles-ci fixent des priorités pour faire avancer le secteur, en relevant des défis clés tels que le développement de la main-d'œuvre, l'expansion de la chaîne de valeur et l'investissement. Des exemples incluent la stratégie de l'Union européenne « Building the Future with Nature: Boosting Biotechnology and Biomanufacturing in the EU » (2024), la mise à jour de la Stratégie nationale de bioéconomie du Japon (2024), et la Vision nationale du Royaume-Uni pour l'ingénierie biologique (2023).

Les experts impliqués ont identifié cinq domaines clés où la politique peut faire la différence :

• Les écosystèmes d'innovation doivent être renforcés et rendus résilients, avec un financement et une infrastructure suffisants pour développer des technologies prometteuses.
• Une main-d'œuvre qualifiée doit être formée pour alimenter la bioéconomie — des doctorants en laboratoire aux opérateurs de centres de biofabrication.
• L'accès équitable à la technologie et à ses avantages est crucial et pourrait être réalisé en favorisant le développement économique et le renforcement des capacités.
• La biosécurité et la biosûreté dépendent de la promotion d'une culture de responsabilité à toutes les étapes de la recherche et parmi tous les acteurs.
• La gouvernance anticipative appelle à un engagement avec la société, en favorisant l'innovation qui répond aux objectifs souhaités.

Un nouveau rapport de l'OCDE (en anglais) identifie des domaines d'action clés (illustrés dans l'infographie ci-dessus) qui permettront aux décideurs de façonner des politiques pour exploiter la promesse de la biologie de synthèse afin de construire une bioéconomie forte, responsable et durable. De plus, l'OCDE explore des moyens de soutenir le rôle de la biologie de synthèse dans la promotion de la bioéconomie, comme le développement d'évaluations technologiques, de normes et d'indicateurs basés sur des preuves. En tant que centre de connaissances et forum pour les discussions multi-parties prenantes, elle peut créer un espace pour partager les meilleures pratiques et promouvoir la collaboration mondiale dans la façonnement de l'avenir de la biologie de synthèse.

Une étape importante à venir sera le développement d'une Recommandation de l'OCDE sur l'innovation responsable en matière de biologie de synthèse, qui visera à autonomiser les acteurs de l'écosystème pour promouvoir une innovation impactante, atténuer les risques potentiels et être cohérente avec les valeurs partagées.

Lire le rapport complet (en anglais) : Synthetic biology in focus: Policy issues and opportunities in engineering life