Des scientifiques de l'Université du Texas à Austin rapportent dans la revue Science qu'ils ont développé des bactéries génétiquement modifiées pourles abeillespour se protéger contre une tendance mortelle connue sous le nom de trouble d’effondrement des colonies (CCD). Les bactéries modifiées qui vivent dans les intestins des abeilles agissent comme un « vaccin vivant » contre deux des principales causes d’effondrement des colonies : le varroa et le « virus des ailes déformées » (DWV), qui surviennent souvent ensemble.
Les abeilles domestiques possèdent un microbiome intestinal remarquable, ainsi qu'un mécanisme de défense antiviral appelé interférence ARN (ARNi), qui aide à combattre certains virus (appelés virus à ARN).
Jeffrey Barrick, biologiste de l'évolution microbienne à l'Université du Texas (Austin), et ses collègues ont décidé de voir s'ils pouvaient recruter des bactéries qui vivent dans l'intestin de l'abeille domestique pour produire de l'ARN, ce que l'acarien ou le virus peut faire en détruisant une partie de l'ARN. leurs propres gènes. Alors que les humains possèdent des milliers d’espèces de bactéries intestinales, toutes les abeilles possèdent les mêmes six à huit microbes intestinaux.
Sean Leonard, étudiant diplômé de Barrick, a découvert comment modifier génétiquement l'une de ces bactéries, Snodgrassella alvi, afin qu'elle produise en permanence un ARN correspondant au matériel génétique qu'il souhaite décomposer : les gènes essentiels à la survie de l'acarien ou du virus. Il a ensuite nourri des groupes de 20 abeilles maximum avec la bactérie avant de les exposer aux acariens ou au virus.
Pour le test sur les acariens, les chercheurs ont suivi le devenir des parasites. Les acariens sont environ 70 pour cent plus susceptibles de mourir dans les 10 jours lorsqu’ils se nourrissent d’abeilles contenant les nouveaux microbes intestinaux que les abeilles témoins.
Les tests antivirus semblaient également prometteurs. Les abeilles inoculées avec des bactéries protectrices avaient un taux de survie 37 pour cent plus élevé 10 jours après l'exposition au virus de l'aile déformée.
La bactérie intestinale modifiée reste dans l’intestin de l’abeille domestique pendant au moins la durée des expériences (15 jours) et fournit un apport constant d’ARN antiviral. Et comme les abeilles adultes nourrissent les abeilles en développement, elles pourraient transmettre ces microbes intestinaux bénéfiques à la génération suivante, explique Barrick.
Les chercheurs pensent que leur méthode pourrait un jour être utilisée en agriculture, car les bactéries génétiquement modifiées sont faciles à cultiver, la vaccination des abeilles est facile et il est peu probable que les bactéries intestinales se propagent au-delà des abeilles.
Un autre avantage de cette approche est que les chercheurs peuvent l’utiliser comme outil pour étudier la génétique des abeilles. Les bactéries génétiquement modifiées peuvent fournir des informations sur le fonctionnement du génome des abeilles et potentiellement permettre de nouvelles stratégies de sélection pour produire des colonies d'abeilles plus robustes.
Les abeilles domestiques jouent un rôle énorme dans la production alimentaire mondiale. Sans les abeilles mellifères, des dizaines de cultures, des amandes aux baies en passant par le brocoli, disparaîtraient ou produiraient beaucoup moins de nourriture. Selon une enquête nationale, les apiculteurs américains ont perdu près de 40 % de leurs colonies d’abeilles mellifères l’hiver dernier. Il s'agit du taux le plus élevé enregistré depuis le début de l'enquête il y a 13 ans.
Plus d'informations : « Les symbiotes artificiels activent l'immunité des abeilles domestiques et limitent les agents pathogènes »Sciences (2020).
