Information sur les aliments nouveaux – Lignée de coton GHB811 tolérant les herbicides

Santé Canada a avisé BASF Canada inc. qu’il ne s’oppose pas à l’utilisation alimentaire de la lignée de coton GHB811 tolérant les herbicides (GHB811). À l’origine, cette lignée avait été soumise au ministère à titre d’actif détenu par Bayer CropScience inc. Durant l’évaluation de cette lignée, la propriété de ce bien a été transférée à BASF Canada inc. Le Ministère a réalisé une évaluation approfondie de cette lignée de coton conformément à ses Lignes directrices sur l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux. Ces dernières sont fondées sur des principes internationalement acceptés pour l’établissement de l’innocuité d’aliments comportant des caractères nouveaux.

Contexte :

Le texte qui suit résume l’avis original remis par Bayer CropScience inc. ainsi que l’évaluation de Santé Canada. Il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.

1. Introduction

Bayer CropScience inc. a mis au point une lignée de Gossypium hirsutum (coton) génétiquement modifiée tolérant l’herbicide glyphosate et les herbicides inhibiteurs de la HPPD.

La lignée GHB811 a été mise au point en recourant à l’introduction de deux gènes : un gène 2mepsps et un gène hppdPfW336-1Pa, codant respectivement pour une 5-énol pyruvylshikimate-3-phosphate synthase mutée (2mEPSPS) et une 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase mutée (HPPD W336). Le gène 2mepsps a été préalablement évalué par Santé Canada dans la lignée de soja tolérant les herbicides FG72 et la lignée de coton GHB614 GyTol™ (2012 et 2008, respectivement). Le gène hppdPfW336-1Pa a été préalablement évalué par Santé Canada dans la lignée de soja FG72 tolérant les herbicides (2012).

Cette évaluation de l’innocuité, dont les scientifiques de la Direction des aliments se sont chargés, a été réalisée conformément aux Lignes directrices relatives à l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux de Santé Canada. Ces dernières sont fondées sur des efforts d’harmonisation avec d’autres autorités réglementaires et reflètent les documents d’orientation internationaux dans ce domaine (p. ex. le Codex Alimentarius). L’évaluation a tenu compte des éléments suivants : la façon dont cette variété de coton a été mise au point ; la façon dont la composition et la qualité nutritionnelle de cette variété se comparent à celles des variétés de coton non modifiées ; et la possibilité que cette variété de coton soit toxique ou provoque des réactions allergiques. Bayer CropScience inc. a produit des données démontrant que l’innocuité et la qualité nutritionnelle du coton de lignée GHB811 sont les mêmes que celles des variétés traditionnelles de coton utilisées dans les aliments au Canada.

La responsabilité des évaluations préalables à la mise en marché des aliments nouveaux et des ingrédients alimentaires nouveaux imposée par la loi incombe à la Direction des aliments, comme établi au titre 28 du Règlement sur les aliments et drogues.La lignée GHB811 est considérée comme un aliment nouveau selon la partie suivante de la définition des aliments nouveaux :

« c) aliment dérivé d’un végétal, d’un animal ou d’un micro-organisme qui, ayant été modifié génétiquement, selon le cas :

  • présente des caractères qui n’avaient pas été observés auparavant chez ce végétal, cet animal ou ce micro-organisme. » 

2. Mise au point de la plante modifiée

Le requérant a fourni des renseignements décrivant les méthodes utilisées pour mettre au point la lignée GHB811 ainsi que des données sur la biologie moléculaire qui caractérisent la modification génétique dont découle la tolérance au glyphosate et aux herbicides inhibiteurs de la HPPD.

La lignée GHB811 a été mise au point en recourant à une transformation fondée sur Agrobacterium de la variété de coton Coker 312 avec un vecteur de transformation (pTSIH09) contenant une construction (ADN-T) d’un gène 2mepsps et d’un gène hppdPfW336-1Pa, codant pour une énol-5-pyruvylshikimate-3-phosphate synthase mutée (2mEPSPS) ainsi qu’une 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD W336) mutée, respectivement.

La séquence codante pour la 2mEPSPS a été isolée du maïs (Zea mays L.). Deux acides aminés ont été substitués (la thréonine par l’isoleucine en position 102, I102T ; et la proline par la sérine en position 106, S106P). Ces modifications confèrent à la protéine une affinité de liaison réduite pour le glyphosate, ce qui lui permet de tolérer le glyphosate et de maintenir une activité enzymatique suffisante en présence de l’herbicide. La protéine modifiée est nommée 2mEPSPS. La séquence d’acides aminés de la protéine de 2mEPSPS exprimée dans la lignée de coton GHB811 est identique à celle exprimée dans la lignée de soja tolérant deux herbicides FG72 et dans la lignée de coton GHB614 GyTol™ (tous deux déjà évaluées par Santé Canada en 2012 et en 2008, respectivement ).

La séquence codante de la protéine HPPD W336 a été isolée de la bactérie Pseudomonas fluorescens Migula, souche A32. Un acide aminé a été substitué (la glycine par le tryptophane à la position 336, W336G) afin d’assurer la tolérance à l’inhibiteur d’herbicides HPPD et de maintenir une activité enzymatique suffisante. La protéine modifiée est nommée HPPD W336. La séquence d’acides aminés de la protéine HPPD W336 exprimée dans la lignée de coton GHB811 est identique à celle exprimée dans la lignée de soja tolérant deux herbicides FG72 (évaluée par Santé Canada en 2012).

Le requérant a fourni des renseignements soutenant l’innocuité de l’utilisation historique de chaque organisme donneur (Z. Mays L. et P. fluorescens Migula) ainsi que de l’organisme récepteur (Gossypium hirsutum L.). Aucun de ces organismes ne présente de préoccupation en matière de sécurité pour la santé.

3. Caractérisation de la plante modifiée

Le nombre de sites d’intégration de la séquence d’ADN-T insérée dans la lignée GHB811 a été caractérisé au moyen d’une analyse par transfert de Southern sur l’ADN génomique (ADNg) préparé à partir de feuilles. Les résultats de l’analyse par transfert de Southern ont démontré la présence d’une seule copie intacte de l’insert d’ADN-T dans le génome de la lignée GHB811. Les résultats de l’analyse par transfert de Southern ont également confirmé l’absence de toute séquence squelette du vecteur dans le génome de la lignée GHB811.

Une analyse bio-informatique de la séquence du locus de préinsertion de la lignée GHB811 a été réalisée afin d’identifier la position du locus de préinsertion dans le génome et de déterminer si des séquences régulatrices ou des gènes endogènes ont été interrompus lors de l’insertion de la séquence d’ADN-T. Sur la base de l’analyse bio-informatique, il a été démontré que le site de préinsertion est situé sur le chromosome A05 du coton et qu’il est peu probable que l’insertion de la séquence d’ADN-T dans le locus de préinsertion de la lignée GHB811 interrompe ou modifie la transcription ou l’activité translationnelle des gènes endogènes de coton.

L’insert d’ADN-T et les séquences génomiques flanquantes d’ADNg de la lignée GHB811 ont fait l’objet d’analyses bio-informatiques afin d’identifier les cadres de lecture ouverts (CLO) potentiels. Un CLO a été défini comme la région entre deux codons d’arrêt de translation (TAA, TAG ou TGA) ayant une taille minimale codant pour 3 acides aminés. Les séquences d’acides aminés traduites provenant de tous les CLO identifiés ayant une taille minimale de 30 acides aminés ont été utilisées sous forme de séquences de requête pour une recherche d’homologie avec des toxines et des allergènes connus. Dans la séquence du locus d’insertion de l’ADN-T de la lignée GHB811, 549 CLO ont été identifiés. Après élimination des doublons, les séquences d’acides aminés traduites d’au moins 30 acides aminés représentaient 126 séquences uniques. Aucun des CLO identifiés ne montre de potentiel allergénique ou toxicologique.

La stabilité génétique de la séquence de l’ADN-T insérée dans le génome de la lignée GHB811 a été démontrée en évaluant les plantes individuelles de GHB811 sur cinq générations (T1, T3, T4, BC1F2 et BC2F3) en ayant recours à l’analyse par transfert de Southern. Les résultats de l’analyse par transfert de Southern ont démontré la stabilité génétique de la séquence d’ADN-T insérée dans le génome de GHB811 sur plusieurs générations. L’analyse du khi-carré (χ2) des données de ségrégation pour les trois générations a été effectuée pour vérifier l’hypothèse que la séquence d’ADN-T insérée dans GHB811 est héritée de manière prévisible selon les principes mendéliens et conforme à l’insertion dans un seul locus chromosomique au sein du génome nucléaire du coton. Ces résultats sont conformes aux principes mendéliens d’hérédité et soutiennent la conclusion que le génome de la lignée GHB811 contient un seul insert d’ADN-T intégré à un seul locus chromosomique au sein du génome nucléaire du coton.

4. Renseignements sur le produit

La lignée GHB811 se distingue de ses pendants traditionnels par l’ajout de deux gènes : 2mepsps, codant pour une 5-énol pyruvylshikimate-3-phosphate synthase mutée (2mEPSPS) ; et hppdPfW336-1Pa, codant une 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase (HPPD W336) mutée, respectivement.

Les niveaux d’expression des protéines 2mEPSPS et HPPD W336 ont été déterminés par dosage immunoenzymatique (ELISA) dans des matrices de coton cultivées sur le terrain à partir de plantes GHB811 traitées et non traitées avec des herbicides spécifiques, et cultivées lors de trois essais au champ aux États-Unis en 2015. Deux parcelles de coton de lignée GHB811 ont été incluses à chaque lieu d’essai sur le terrain. Une parcelle était traitée avec un herbicide spécifique à un caractère, tandis que l’autre parcelle n’était pas traitée. Une application d’isoxaflutole aux plantes GHB811 traitées a été effectuée au taux de 104,9 à 106,6 g m.a./ha avant l’émergence (BBCH 00). Une application de glyphosate a été effectuée au taux de 1104 à 1123 g m.a./ha au stade de croissance de sept à huit feuilles (BBCH 17-18). Toutes les plantes provenaient de la lignée Coker 312.

Les tissus des feuilles aux stades de croissance BBCH 60-67 et BBCH 51-55 ont démontré les plus hauts niveaux d’expression moyens de la protéine 2mEPSPS. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de 2mEPSPS dans les feuilles non traitées et traitées de lignée GHB811 à BBCH 60-67 étaient respectivement de 1422,12 ± 206,41 mg/g ps et de 1267,95 ± 247,75 mg/g ps. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de 2mEPSPS dans les feuilles non traitées et traitées de GHB811 à BBCH 51-55 étaient respectivement de 1344,37 ± 224.96 m/g ps et de 1269,39 ± mg/g ps. Les graines duveteuses (BBCH 83-97) ont montré la plus faible expression moyenne de protéine 2mEPSPS de toutes les matrices comptabilisées sur la base du poids sec. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de 2mEPSPS dans les graines duveteuses de GHB811 non traitées et traitées étaient respectivement de 145,11 ± 37,86 mg/g ps et de 150,88 ± 27,87 µg/g ps. Le niveau d’expression de la protéine 2mEPSPS dans tous les échantillons de tissus était similaire entre les plantes de lignée GHB811 traitées avec les herbicides spécifiques et les plantes GHB811 non traitées. Le traitement avec les herbicides spécifiques ne semble donc pas affecter l’expression de la protéine 2mEPSPS dans la lignée GHB811.

Les tissus foliaires au stade de croissance BBCH 51-55 ont montré les plus hauts niveaux d’expression moyens de protéine HPPD W336. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de protéine HPPD W336 dans les feuilles de lignée GHB811 non traitées et traitées à BBCH 51-55 étaient respectivement de 1043,64 ± 322,96 ug/g ps et de 956,75 ± 204,79 mg/g ps. Les racines (BBCH 14-16) ont montré les plus bas niveaux d’expression moyens de protéine HPPD W336 dans toutes les matrices comptabilisées sur la base du poids sec. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de HPPD W336 dans les racines non traitées et traitées de GHB811 étaient respectivement de 22,12 ± 8,37 mg/g ps et de 25,42 ±10,98 mg/g ps. Les niveaux d’expression moyens (±ÉT) de HPPD W336 dans les graines duveteuses de GHB811 non traitées et traitées (BBCH 83-97) étaient respectivement de 29,61 ± 14,96 mg/g ps et de 27,01 ± 9,78 mg/g ps. Le niveau d’expression de la protéine HPPD W336 dans tous les échantillons de tissus était similaire entre les plantes GHB811 traitées avec les herbicides spécifiques et les plantes GHB811 non traitées. Le traitement avec les herbicides spécifiques ne semble donc pas affecter l’expression de la protéine HPPD W336 dans la lignée GHB811.

5. Exposition alimentaire

Il est prévu que la lignée GHB811 sera utilisée dans des applications semblables à celles des variétés de coton conventionnelles. Le requérant ne prévoit pas de changement important dans l’utilisation alimentaire du coton avec l’introduction de GHB811.

6. Nutrition

Huit essais au champ ont été réalisés pour prélever des échantillons aux fins de l’analyse de la composition de la lignée GHB811 et de son équivalent témoin non-GM (Coker312). Les essais au champ ont été menés dans les régions cotonnières des É.-U. en 2014 (5 sites) et en 2015 (3 sites). Les lignées GHB811 (non traitée et traitée avec un herbicide) et Coker312 ont été cultivées sur tous les sites. Chacune des trois lignes a été répétée quatre fois dans un dispositif de blocs aléatoires complets. En outre, l’analyse de la composition a été réalisée sur plusieurs variétés de référence non-OGM cultivées à chacun des sites. La lignée GHB811 traitée à l’herbicide a reçu une application d’isoxaflutole et une application d’herbicide glyphosate. Les essais au champ ont été réalisés conformément aux pratiques de production typiques de l’agriculture commerciale.

Les échantillons de graines de coton ont été analysés pour leur teneur en humidité, protéines, graisses, cendres, fibres alimentaires totales, fibres de détergent neutre (FDN), fibres de détergent acide (FDA), hydrates de carbone (par différence), acides aminés, acides gras, vitamine E (α-tocophérol), minéraux et facteurs antinutritionnels (gossypol libre et total, acide malvalique, acide sterculique et acide dihydrosterculique). L’analyse de la composition a été réalisée par EPL Bio Analytical Services au moyen de méthodes acceptables.

Le requérant a analysé un total de 54 analytes. L’analyse statistique a été réalisée au moyen de SAS version 9.3 et des différences significatives ont été relevées lorsque les valeurs p des tests t étaient < 0,05. L’analyse de la lignée GHB811 (non traitée) et de la lignée témoin Coker 312 a relevé six différences statistiquement significatives pour tous les sites pour : protéines, vitamine E, acide palmitoléique (C16:1), acide stéarique (C18:0), gossypol libre et gossypol total, ainsi que 11 différences statistiquement significatives dans la lignée GHB811 (traitée) et la lignée témoin pour : protéines, vitamine E, acide palmitoléique (C16:1), acide stéarique (C18:0), fibres de détergent neutre (FDN), méthionine, cystéine, acide arachidique (C20:0), gossypol libre, gossypol total, et acide dihydrosterculique. Les analytes énumérés ci-dessus se retrouvaient tous en plus faibles quantités dans GHB811, à l’exception de l’acide palmitoléique et des FDN, qui étaient plus élevés. Dans tous les cas, les différences étaient faibles et les niveaux d’analytes se situaient dans les plages de référence fournies par le requérant pour les analytes respectifs.

Sur la base de l’information fournie sur la composition de la lignée GHB811 et du témoin Coker 312, la Division de l’évaluation préalable à la mise en marché en matière de nutrition conclut qu’il n’existe aucune préoccupation de sécurité relative à l’utilisation du coton GHB811 comme ingrédient alimentaire au Canada d’un point de vue nutritionnel.

7. Chimie et toxicologie

Le requérant a présenté de nouvelles données qui ont permis de soutenir l’évaluation de l’innocuité des protéines 2mEPSPS et HPPD W336. Ces études comprenaient des études sur la toxicité orale aiguë effectuées avec les protéines nouvelles ainsi que des recherches actualisées dans les bases de données accessibles au public afin d’évaluer la similitude des séquences de ces protéines avec celles de toxines connues.

Les études de toxicité orale aiguë chez des souris avec chacune des nouvelles protéines ont démontré que ni 2mEPSPS ni HPPD W336 n’ont entraîné d’effets liés au traitement. La DL50 par voie orale pour la protéine 2mEPSPS était supérieure à 2000 mg/kg p.c. La DL50 orale pour la protéine HPPD W336 était également supérieure à 2000 mg/kg p.c. Les analyses bio-informatiques actualisées ont indiqué qu’aucune des protéines 2mEPSPS et HPPD W336 n’a montré d’homologie de séquence significative avec des protéines toxiques connues.

La présence de toxines endogènes au coton a été évaluée pour la lignée GHB811. Les acides gras gossypol et cyclopropénoïdes ne présentent aucun problème de santé aux niveaux observés.

Une évaluation conservatrice de l’exposition alimentaire a été fournie, sur la base de la consommation de graines de coton par la population des États-Unis. Au moyen de cette information, les différences entre l’exposition alimentaire estimée et la DL50 pour les protéines 2mEPSPS et HPPD W336 ont été calculées et considérées comme suffisamment importantes dans les deux cas (supérieures à 100 000) pour soutenir l’innocuité des produits issus de GHB811.

Selon les renseignements fournis, la Section de l’évaluation toxicologique préalable à la mise en marché (SETMP) n’a aucune préoccupation de sécurité concernant GHB811 d’un point de vue toxicologique.

La SETMP a examiné de nouveaux renseignements à l’appui de l’évaluation de l’allergénicité, lesquels comprenaient une évaluation de la digestibilité in vitro ainsi que des recherches actualisées dans les bases de données accessibles au public, afin d’évaluer la similitude de séquence entre les protéines 2mEPSPS et HPPD W336 et celles d’allergènes connus. Les analyses bio-informatiques ont indiqué que les protéines 2mEPSPS et HPPD W336 ne partagent pas d’identité de séquence significative avec des allergènes connus ou présumés.

En ce qui concerne les utilisations alimentaires proposées de la lignée GHB811, les protéines 2mEPSPS et HPPD W336 sont considérées comme non susceptibles de provoquer une réaction allergène dans la population générale. Par conséquent, la SETMP n’a aucune préoccupation de sécurité concernant GHB811 du point de vue de l’allergénicité.

Conclusion

L’examen réalisé par Santé Canada des renseignements présentés à l’appui de l’utilisation à des fins alimentaires de la lignée GHB811 n’a donné lieu à aucune préoccupation en matière d’innocuité alimentaire. De l’avis de Santé Canada, les aliments dérivés de cette lignée de coton sont tout aussi sécuritaires et nutritifs que ceux dérivés des lignées de coton actuellement sur le marché.

L’opinion exprimée par Santé Canada ne porte que sur l’utilisation alimentaire de la lignée GHB811. Les questions relatives à son utilisation dans l’alimentation animale ont été étudiées séparément conformément aux processus réglementaires existants de l’ACIA.

Le présent document d’information sur les aliments nouveaux a été préparé pour résumer l’avis sur le produit fourni par la Direction des aliments, Direction générale des produits de santé et des aliments, Santé Canada. Cet avis est fondé sur l’analyse détaillée des renseignements fournis par le requérant, conformément aux Lignes directrices relatives à l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux.

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Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec :

Section des aliments nouveaux
Direction des aliments                                                                
Direction générale des produits de santé et des aliments                                     
Santé Canada, IA 2204A1
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