Information sur les aliments nouveaux – Maïs à épis à biomasse augmentée de lignée MON 87403

Santé Canada a informé Monsanto Canada inc. qu’il ne s’oppose pas à l’utilisation alimentaire du maïs à épis à biomasse augmentée de lignée MON 87403. Le Ministère a réalisé une évaluation approfondie de cette lignée de maïs conformément à ses Lignes directrices sur l’évaluation de l’innocuité des aliments nouveaux. Ces lignes directrices sont fondées sur les principes admis internationalement pour l’établissement de l’innocuité d’aliments comportant des caractères nouveaux.

Contexte :

Le texte qui suit résume l’avis remis par Monsanto Canada inc. à Santé Canada ainsi que l’évaluation que le Ministère en a faite. Il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.

1. Introduction

Monsanto Canada inc. a élaboré la lignée de maïs MON 87403 afin d’obtenir une augmentation de la biomasse de l’épi au début de la phase de reproduction, comparativement au maïs témoin conventionnel cultivé dans des conditions environnementales comparables. L’élaboration du maïs MON 87403 a été réalisée au moyen de techniques de l’ADN recombinant. Le début de la phase de reproduction du maïs constitue une période critique de la croissance, au cours de laquelle la biomasse maximale des épis () est déterminée par une combinaison de la génétique et des conditions environnementales. La matière sèche produite par la plante durant les phases de reproduction est allouée à l’épi pour sa croissance après détermination. Conséquemment, la biomasse de l’épi, qui est fixée durant les premières phases de reproduction, est considérée comme un déterminant important du succès de la reproduction, et une plus grande biomasse aux premières phases de la reproduction est associée à une augmentation du rendement en grains à la récolte. La lignée MON 87403 sera combinée à d’autres caractères autorisés dérivés de la biotechnologie au moyen de méthodes de sélection traditionnelles afin de créer des produits commerciaux à rendement amélioré ainsi qu’une protection contre les ravageurs du maïs et la tolérance à plusieurs herbicides.

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 Lignes directrices sont fondées sur les travaux d’autres autorités réglementaires et sont harmonisées avec d’autres documents d’orientation internationaux dans ce domaine (p. ex., avec le Codex Alimentarius). L’évaluation a porté sur la façon dont la lignée de maïs MON 87403 a été mise au point, la comparaison entre la composition et la qualité nutritionnelles du maïs de lignée MON 87403 par rapport à celles des variétés traditionnelles, ainsi que sa toxicité et son allergénicité éventuelles. Monsanto Canada inc. a fourni des données démontrant que le maïs MON 87403 est tout aussi sûr que les variétés de maïs traditionnelles utilisées dans les aliments au Canada et que sa qualité nutritionnelle est la même.

La Direction des aliments assume la responsabilité imposée par la loi de l’évaluation préalable à la mise en marché des aliments nouveaux et des ingrédients alimentaires nouveaux, responsabilité qui est exposée en détail à l’article B.28 du Règlement sur les aliments et drogues. Le maïs à épis à biomasse augmentée de lignée MON 87403  destiné à l’alimentation est considéré comme un aliment nouveau selon la partie suivante de leur définition : « c) aliment dérivé dʼun végétal, dʼun animal ou dʼun micro-organisme qui, ayant été modifié génétiquement, selon le cas

  1. présente des caractères qui n’avaient pas été observés auparavant […]. » 

2. Mise au point de la plante modifiée

Le requérant a communiqué des renseignements qui décrivent les méthodes utilisées pour mettre au point le maïs MON 87403 ainsi que les données qui caractérisent la modification génétique conférant l’augmentation de biomasse de l’épi par l’expression de la protéine ATHB17 issue d’Arabidopsis thaliana.

Le maïs MON 87403 a été mis au point au moyen d’une transformation fondée sur Agrobacterium d’embryons de maïs immatures en recourant au plasmide PV-ZMAP5714. L’ADN-T trouvé dans MON 87403 contient la région codante de la pleine longueur du gène Arabidopsis thaliana ATHB17, qui appartient à la famille des facteurs de transcription végétaux HD-Zip. Dans MON 87403, l’épissage du transcrit ATHB17 spécifique au maïs a résulté en une protéine tronquée,  ATHB17Δ113, à laquelle il manque les 113 premières séquences N-terminales d’acides aminés exprimées dans Arabidopsis. La protéine ATHB17Δ113 conserve la capacité de former des homodimères ou des hétérodimères et de se lier aux séquences cibles d’ADN comme la protéine pleine longueur. La protéine ATHB17Δ113 est incapable de fonctionner comme répresseur transcriptionnel puisqu’elle a un domaine de répression fonctionnel manquant. À l’aide d’un mécanisme négatif dominant, la protéine ATHB17Δ113 peut modifier l’activité des protéines HD-Zip II endogènes du maïs qui s’expriment principalement dans les tissus de l’épi. Par conséquent, la protéine ATHB17Δ113 module vraisemblablement les voies régies par HD-Zip II dans l’épi, ce qui mène probablement à une croissance de l’épi au début de la phase de reproduction. La croissance accrue de l’épi est associée à une séparation améliorée de la matière sèche entre le tissu source (végétatif) et le tissu (épi) dans la lignée MON 87403 en comparaison avec le maïs témoin conventionnel cultivé dans des conditions environnementales et agronomiques comparables.

3. Caractérisation de la plante modifiée

L’analyse par transfert de Southern été utilisée pour déterminer le nombre de sites d’insertion et de copies de l’ADN-T intégré de même que la présence ou l’absence de toute séquence du squelette plasmidique. Celle-ci a démontré que l’ADN-T a été inséré sur un seul site et un seul locus du génome du maïs, et qu’une seule copie fonctionnelle de l’ADN-T a été intégrée. L’ADN génomique du maïs MON 87403 a fait l’objet d’une analyse pour y détecter des séquences de squelette plasmidique, ce qui n’a révélé aucune bandelette d’hybridation détectable, ce qui signifie qu’il ne contient aucune séquence de squelette plasmidique du vecteur de transformation PV-ZMAP5714.

En plus de l’analyse par transfert de Southern, l’ADN génomique extrait du maïs MON 87403 a été soumis à une analyse de séquençage de nouvelle génération. Cette analyse a confirmé les résultats du transfert de Southern montrant que de la lignée de maïs MON 87403 comprend une seule copie de l’insert, et cela, en un locus unique. L’organisation des éléments au sein de l’insert MON 87403 a été confirmée par l’analyse de séquences d’ADN et l’analyse par PCR. La séquence complète de l’insert d’ADN unique de PV-ZMAP5714, de l’ADN adjacent et des jonctions 5′ et 3′ insérées dans le flanc a été déterminée. L’analyse a confirmé que la séquence et l’organisation de l’ADN sont identiques aux régions correspondantes dans le vecteur de l’ADN-T. L’analyse de séquençage montre que MON 87403 ne contient qu’un seul insert d’ADN sans fragments non désirés, ce qui confirme également qu’aucune séquence squelette du vecteur ni aucune autre séquence plasmidique non désirée n’est présente dans MON 87403. En outre, l’organisation génomique du site d’insertion a été évaluée en comparant les séquences flanquant l’insert d’ADN-T dans MON 87403 à la séquence du site d’insertion dans le maïs conventionnel. Cette analyse a révélé qu’aucun réarrangement de l’ADN ne s’est produit sur le site d’insertion.

L’analyse par transfert de Southern a été effectuée en recourant à plusieurs générations de maïs MON 87403. L’ADN génomique digéré du maïs MON 87403 a révélé le spectre de bandes prévu à l’échelle des générations qui ont fait l’objet de l’analyse. Les données de ségrégation ont permis de confirmer la stabilité de l’insert, indiquant une ségrégation conforme aux principes de lʼhérédité mendélienne. Ces résultats se sont aussi révélés cohérents avec les données de caractérisation moléculaire indiquant un seul site d’insertion génomique.

4. Informations sur le produit

Selon la caractérisation du matériel génétique inséré, il est prévu qu’une nouvelle protéine soit exprimée dans le maïs MON 87403. Le gène ATHB17 exprimé dans MON 87403 code une protéine de 22,4 kDa, soit ATHB17Δ113.

La caractérisation de la protéine ATHB17Δ113 dans le maïs MON 87403 a été réalisée en recourant à l’électrophorèse sur gel-SDS et l’analyse par transfert de Western, et son identité a été confirmée par l’analyse des séquences de protéines par désorption/ionisation laser assistée par matrice et spectrométrie de masse à temps de vol (MALDI-TOF-MS). L’analyse de la protéine a démontré que la protéine ATHB17Δ113 produite par la plante est équivalente à celle produite par E. coli ayant fait l’objet des études toxicologiques.

Les degrés d’expression de la protéine ATHB17Δ113 ont été examinés dans les feuilles au cours de la saison (OSL1-OSL4), les racines au cours de la saison (OSR1-OSR4), les racines fourragères, les racines sénescentes, la plante entière au cours de la saison (OSWP1-OSWPR), le fourrage, l’épi débarrassé des grains, le pollen, les grains et la barbe du maïs. La teneur moyenne en protéine ATHB17Δ113 dans la lignée MON 87403 à l’échelle de tous les sites était à son niveau le plus élevé dans OSWP1 à 0,015 µg/g, et à son niveau le plus faible dans OSR4, tandis qu’elle était inférieure à la limite de détection (<0,00065 µg/g poids sec) dans les racines fourragères, les racines sénescentes, le pollen et les grains.

5. Exposition alimentaire

La modification génétique du maïs MON 87403 n’a pas pour but de changer ses aspects nutritionnels. Par conséquent, l’utilisation du maïs MON 87403 et des produits qui en sont dérivés sera semblable à celle faite des variétés traditionnelles de maïs. L’introduction du maïs MON 87403 ne remplacera qu’une fraction des variétés de maïs existantes et ne devrait pas entraîner de changement de l’apport alimentaire en maïs et produits dérivés du maïs.

6. Nutrition

Une étude de composition culturale portant sur les échantillons de grains du maïs MON 87403, un témoin conventionnel ainsi qu’une lignée de référence hybride a été réalisée au moyen de cultures en 2012 dans huit sites aux États-Unis. Plusieurs de ces sites se trouvent à des latitudes et dans des conditions similaires à celles des régions de culture du maïs au Canada. Les semences ont été plantées en blocs aléatoires complets avec quatre essais répétés à chaque endroit. La lignée MON 87403, le témoin conventionnel et les hybrides de référence ont été cultivés au champ dans des conditions agronomiques normales dans leur région géographique respective. Qui plus est, dans chacun des sites particuliers, ces traitements agronomiques ont été appliqués uniformément à l’échelle de toutes les parcelles (expérimentales, témoins et de référence).

Les analytes de composition mesurés dans MON 87403 et les grains de maïs de contrôle étaient les suivants : macromolécules (cendre, humidité, protéines et lipides), glucides par calcul, fibres au détergent acide (FDA) et fibres au détergent neutre (FDN), fibres alimentaires totales (FAT), acides aminés, acides gras (C8-C22), vitamines β-carotène [identifié comme vitamine A], B1, B2, B6, E [α-tocopherol], niacine et acide folique), minéraux (calcium, cuivre, fer, magnésium, manganèse, phosphore, potassium, sodium et zinc), antinutriments (acide phytique et raffinose) et métabolites secondaires (furfural, acide férulique et acide p-coumarique). Les macronutriments, les glucides par calcul, les FDA, les FDN, le calcium et le phosphore ont été mesurés dans le fourrage. Les principaux nutriments et antinutriments ont été sélectionnés conformément au document intitulé Revised Consensus Document on Compositional Considerations for Maize [Zea mays] : Key Food and Feed Nutrients, Anti-nutrients, and Secondary Plant Nutrients(2012).

Aucune différence significative sur le plan statistique n’a été observée au moyen de l’analyse des sites combinés entre la lignée MON 87403 et le témoin traditionnel pour chacun des 60 constituants analysés.   Les valeurs moyennes de la lignée MON 87403 à l’échelle de tous les sites combinés se situaient dans l’intervalle de tolérance de 99 % établie à partir des variétés commerciales habituelles cultivées au cours du même essai. De plus, toutes les valeurs et les fourchettes pour tous les constituants nutritifs de la lignée MON 87403 à l’échelle de tous les champs se situaient dans la plage de variabilité naturelle de la composition du maïs commercial telle qu’établie dans le document de consensus de l’OCDE et la documentation scientifique, ou dans la base de données de l’Institut international des sciences de la vie sur la composition des cultures.

Le maïs MON 87403 possède une composition similaire à celle des variétés de contrôle non transgéniques et des variétés traditionnelles. 

7. Toxicologie

L’organisme donneur, A. thaliana, n’est pas reconnu comme toxique pour la santé humaine. Santé Canada a déjà approuvé d’autres cultures modifiées génétiquement (p. ex., maïs, canola, riz, lentilles, tournesol et blé) qui expriment les protéines transgéniques dérivées de A. thaliana. La protéine ATHB17Δ113 exprimée dans MON 87403 est similaire aux protéines des autres plantes telles que le navet, le napa, le chou et les choux de Bruxelles.   Toutes ces plantes font partie de l’alimentation humaine normale et ne sont associées à aucun effet néfaste. On ne s’attendait pas à ce que la protéine ATHB17Δ113 exprimée dans MON 87403 suscite d’inquiétude pour la santé.

Le degré d’expression des protéines ATHB17Δ113 dans les grains de maïs MON 87403 était situé sous la limite de détection (ELISA, LOD = 0,00028 µg/g poids sec de tissu ; < 0,001 % de la protéine de grain totale), et ne pouvait pas être distinguée de celui des maïs témoins non transgéniques. L’apport estimé chez la sous-population la plus sensible, soit les enfants âgés de 2 à 3 ans (95e centile), devrait être très faible (1,6 ng/kg pc/jour).

Une étude de toxicité orale aiguë a été réalisée avec dix souris mâles et dix souris femelles CD-1, qui ont reçu 1335 mg/kg pc de protéine ATHB17Δ113 dérivée de microbes par gavage en deux doses par voie orale à quatre heures d’intervalle. Les animaux ont été observés pendant 14 jours après le traitement, puis sacrifiés. Les résultats n’ont indiqué aucun décès découlant du traitement, aucun changement dans les observations cliniques, le poids corporel, le gain de poids corporel et la consommation de nourriture, ni aucune pathologie marquée. Un CSEO de 1335 mg/kg de poids corporel a été déterminé.

L’estimation prudente pour l’apport de protéine ATHB17Δ113 dans la sous-population la plus exposée au maïs et aux produits du maïs, les enfants de 2 à 3 ans, a été évaluée à six ordres de grandeur inférieure à la CSEO signalée. Sur la base de la grande différence entre la CSEO de l’étude aiguë et l’estimation de l’exposition, il est peu probable que la protéine ATHB17Δ113 provoque des effets toxicologiques indésirables lorsqu’elle sera consommée par les Canadiens, y compris chez les plus grands consommateurs de maïs et de produits du maïs.

La protéine ATHB17Δ113 d’origine microbienne a été testée dans un liquide gastrique simulé (pepsine ; pH 1,2 ; 37 °C) et dans un liquide intestinal simulé (pancréatine ; pH 7,5 ; 37 °C); les tests ont démontré que la protéine nouvelle était entièrement digérée en 2 minutes et 5 minutes, respectivement. Il est probable que la protéine ATHB17Δ113 de MON 87403 sera facilement digérée par les enzymes du tube digestif et ne sera pas absorbée par la muqueuse intestinale comme protéine fonctionnellement active.

De nombreux produits de maïs sont dépourvus de protéines (p. ex., sucres, huile, amidon, etc.) et d’autres sont hautement transformés et nécessitent des expositions du grain de maïs à des températures très élevées pendant le procédé de fabrication (p. ex., farine de maïs, farine, etc.). Il est probable qu’une certaine dégradation de la protéine se produit lors de la transformation et de la cuisson du maïs, ce qui réduira davantage la quantité de protéine ATHB17Δ113 active dans l’alimentation humaine. En considérant l’ensemble de ces renseignements, l’absorption de la protéine ATHB17Δ113 fonctionnelle par les humains est peu vraisemblable, et l’exposition réelle sera bien moindre que l’exposition estimée.

Une recherche de bio-informatique a été réalisée à l’aide de la séquence d’acides aminés de ATHB17Δ113 et des séquences d’acides aminés des toxines et des protéines totales provenant de trois bases de données (AD_2013, TOX_2013 et PRT_2013, respectivement) à l’aide de l’algorithme de comparaison de séquences FASTA. La protéine ATHB17Δ113 ne partageait pas ≥ 35 % d’acides aminés (sur une séquence de 80 acides aminés) avec une quelconque toxine connue ni avec d’autres protéines actives sur le plan biologique qui pourraient être nocives pour la santé humaine.

Monsanto Canada inc. a également fourni des preuves1 démontrant que l’introduction d’un facteur de transcription modifié, ATHB17Δ113 (et donc la modification de l’activité transcriptionnelle globale de HD-Zip), dans MON 87403 a entraîné des changements très subtils dans les profils d’expression de transcription des épis de maïs. Les quelques transcrits d’ARNm qui étaient exprimés différemment n’étaient pas des toxines potentielles selon les analyses BLAST effectuées. En outre, il n’y a eu aucune preuve d’une quelconque modification dans les voies pouvant conduire à la production de toxines. Cela permet de supposer qu’il est peu probable que MON 87403 ait des effets toxicologiques hors cible.

La nouvelle protéine ATHB17Δ113 exprimée dans MON 87403 ne présentera pas de préoccupation toxicologique aux consommateurs sur la base des données démontrant les très faibles niveaux d’exposition de la protéine, l’absence de toxicité orale aiguë chez les souris traitées, la digestion rapide de ATHB17Δ113 par les enzymes gastro-intestinales, le manque d’homologie entre les acides aminés de ATHB17Δ113 et des toxines connues, et les preuves démontrant des modifications très mineures au transcriptome de MON 87403 non liés à la formation de toxines.

L’organisme donneur, A. thaliana, n’est pas reconnu comme allergène pour les humains. Santé Canada a déjà approuvé d’autres cultures modifiées génétiquement (p. ex., maïs, canola, riz, lentilles, tournesol et blé) qui expriment les protéines transgéniques dérivées de A. thaliana. On ne s’attend pas à ce que la protéine ATHB17Δ113, dérivée de A. thaliana, présente une préoccupation allergénique lorsque exprimée dans MON 87403. Des protéines semblables d’autres plantes, comme le navet, le napa, le chou et les choux de Bruxelles font partie de l’alimentation humaine normale et ne sont pas associées à des allergies.

La protéine ATHB17Δ113 d’origine microbienne a été testée dans un liquide gastrique simulé (pepsine ; pH 1,2 ; 37 °C) et dans un liquide intestinal simulé (pancréatine ; pH 7,5 ; 37 °C); les tests ont démontré que la protéine nouvelle était entièrement digérée en 2 minutes et 5 minutes, respectivement. Il est probable que la protéine ATHB17Δ113 de MON 87403 sera facilement digérée par les enzymes du tube digestif et ne sera pas absorbée par la muqueuse intestinale comme protéine fonctionnellement active.

De nombreux produits de maïs sont dépourvus de protéines (p. ex., sucres, huile, amidon, etc.) et d’autres sont hautement transformés et nécessitent des expositions du grain de maïs à des températures très élevées pendant le procédé de fabrication (p. ex., farine de maïs, farine, etc.). Il est probable qu’une certaine dégradation de la protéine se produise lors de la transformation et de la cuisson du maïs, ce qui réduira davantage la quantité de protéine ATHB17Δ113 active dans l’alimentation humaine. En considérant l’ensemble de ces renseignements, l’absorption de la protéine ATHB17Δ113 fonctionnelle par les humains est peu vraisemblable, et l’exposition réelle devrait être bien moindre que l’exposition estimée.

Une recherche de bio-informatique a été réalisée à l’aide de la séquence d’acides aminés de ATHB17Δ113 et des séquences d’acides aminés des toxines et des protéines totales provenant de trois bases de données (AD_2013, TOX_2013 et PRT_2013, respectivement) à l’aide de l’algorithme de comparaison de séquences FASTA. La protéine ATHB17Δ113 ne partage pas ≥ 35 % d’acides aminés (sur une séquence de 80 acides aminés) avec des allergènes connus. Qui plus est, ATHB17Δ113 ne contient aucun épitope d’allergène éventuel, comme établi par une analyse d’un segment de 8 acides aminés. La recherche bio-informatique donne à penser, en se fondant sur la séquence de la protéine seulement, que ATHB17Δ113 n’est pas similaire à un quelconque allergène connu.

Monsanto Canada inc. a également fourni des preuves1 démontrant que l’introduction d’un facteur de transcription modifié, ATHB17Δ113 (et donc la modification de l’activité transcriptionnelle globale de HD-Zip), dans MON 87403 a entraîné des changements très subtils dans les profils d’expression de transcription des épis de maïs. Les quelques transcrits d’ARNm qui étaient exprimés différemment n’étaient pas des toxines potentielles selon les analyses BLAST effectuées. En outre, il n’y a eu aucune preuve d’une quelconque modification dans les voies pouvant conduire à la production de toxines. Cela permet de supposer qu’il est peu probable que MON 87403 ait des effets allergéniques hors cible.

La nouvelle protéine ATHB17Δ113 exprimée dans MON 87403 ne présentera pas de préoccupation toxicologique aux consommateurs sur la base des données démontrant la digestion rapide de ATHB17Δ113 par les enzymes gastro-intestinales, le manque d’homologie entre les acides aminés de ATHB17Δ113 et des toxines connues, et les preuves démontrant des modifications très mineures au transcriptome de MON 87403 non liés à la formation de toxines.

Conclusion :

L’examen qu’a réalisé Santé Canada de l’information présentée à l’appui de l’utilisation alimentaire la lignée de maïs à biomasse augmentée MON 87403  ne suscite pas de préoccupations sur le plan de l’innocuité. De l’avis de Santé Canada, les aliments dérivés du maïs MON 87403 ne comportent pas davantage de danger et sont tout aussi nutritifs que les variétés de maïs actuellement sur le marché.

L’opinion exprimée par Santé Canada ne porte que sur l’utilisation alimentaire du maïs issu de la lignée MON 87403. Les questions relatives à leur utilisation dans lʼalimentation animale ont été étudiées séparément conformément aux processus réglementaires mis en œuvre par l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA). L’ACIA a conclu qu’il ne suscite pas de préoccupations en matière d’innocuité, que ce soit sur le plan de l’environnement ou de lʼalimentation animale.

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.

Also available in English.

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
251, promenade Sir Frederick Banting
Ottawa (Ontario)  K1A 0K9
novelfoods-alimentsnouveaux@hc-sc.gc.ca

Footnote 1

La comparaison entre le transcriptome de MON 87403 et celui d’une lignée de maïs non transgénique a été réalisée par séquençage de l'ARN Illumina

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