Renseignements sur les aliments nouveaux - Lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes

Santé Canada a avisé Syngenta Seeds Canada Inc. qu'il ne s'oppose pas à la vente des aliments dérivés de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes. Le Ministère a réalisé une évaluation approfondie de ces variétés conformément aux Lignes directrices sur l'évaluation de l'innocuité des aliments nouveaux. Ces lignes directrices sont fondées sur des principes admis internationalement pour l'établissement de l'innocuité des aliments à caractères nouveaux.

Contexte

Le texte qui suit résume l'avis que Syngenta Canada Inc. a fourni à Santé Canada ainsi que l'évaluation de Santé Canada; il ne contient aucun renseignement commercial confidentiel.

1. Introduction

Syngenta Seeds Canada a mis au point cette lignée de maïs en faisant appel à la technologie de l'ADN recombinant pour l'introduction de la séquence codante insecticide Vip3Aa20 dérivée de la souche ABBB de la bactérie Bacillus thuringiensis. L'introduction de ce gène lui confère une résistance aux insectes nuisibles au maïs de l'ordre des lépidoptères. Cette lignée a aussi été modifiée à la séquence codante phosphomannose isomérase (pmi) produite par la bactérie Escherichia coli, permettant aux cellules productrices de PMI de recourir au mannose à titre de source principale de carbone. Ce gène a été introduit à titre de marqueur de sélection.

L'évaluation de l'innocuité menée par les évaluateurs de la Direction des aliments a été réalisée conformément aux Lignes directrices sur 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 pris en compte les éléments suivants : la façon dont la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes a été mise au point, la comparaison de sa composition et de sa qualité nutritionnelles par rapport à celles des variétés non modifiées et la toxicité ou l'allergénicité potentielles de la lignée de maïs en question. Syngenta a fourni des données qui démontrent que l'innocuité et la valeur nutritive de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes sont identiques à celles des variétés de maïs traditionnelles 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 (Aliments nouveaux). Les aliments dérivés de la lignée de maïs résistant aux insectes MIR162 sont considérés comme des aliments nouveaux selon la partie suivante de la définition de l'expression aliments nouveaux :

« c) aliment dérivé d'un végétal, d'un animal ou d'un 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 du végétal modifié

Le requérant a fourni les renseignements décrivant les méthodes utilisées pour mettre au point la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes ainsi que les données en matière de biologie moléculaire qui caractérisent le changement génétique conférant à la lignée sa résistance aux lépidoptères. Les tissus d'embryon de maïs de la variété NP2500 x NP2499 ont été modifiés en recourant à une transformation fondée sur Agrobacterium tumefaciens. Le plasmide transformant pNOV1300 transportait une séquence d'ADN de transfert (ADN-T) comportant deux cassettes d'expression, dont une, la séquence vip3Aa19 et l'autre, la séquence pmi.

La protéine Vip3Aa19 utilisée pour produire la lignée MIR162 est une version de la protéine insecticide native Vip3Aa1 de la souche AB88 de B. thuringiensis (Bt) qui a été modifiée pour correspondre à l'usage du codon spécifique du maïs. La protéine Vip3Aa19 diffère de la protéine native Vip3Aa1 par le remplacement d'un seul acide aminé, soit la glutamine au lieu de la lysine en position 284.

La cassette d'expression vip3Aa19 contenait le promoteur du gène polyubiquitine de Zea mays (ZmUbilnt), une séquence de maïs vip3Aa19 optimisée de B.thuringiensis (vip3Aa19), l'intron 9 du gène phophoénolpyruvate carboxylase de Zea mays (IPEPC9) et la séquence de terminaison du virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV35S).

La cassette d'expression du gène pmi contenait le promoteur du gène polyubiquitine de Zea mays (ZmUbilnt), la séquence de pmi d'E. coli (pmi) et la séquence de terminaison du gène nopaline-synthase de la bactérie A. tumefaciens (nos).

3. Caractérisation du végétal modifié

Les résultats de l'analyse par transfert de Southern de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes a démontré l'insertion d'une seule copie de l'ADN-T, comprenant les deux cassettes d'expression, dans le génome du maïs, et cela, à un seul locus. L'analyse du transfert de Southern a aussi montré l'intégrité des deux gènes vip3Aa19 et pmi ainsi que de leurs éléments régulateurs connexes. Comme prévu, l'analyse par transfert de Southern a aussi démontré l'absence de toute séquence dérivée du plasmide à l'extérieur de la région ADN-T telle que le gène de résistance à la spectinomycine présent dans le squelette plasmidique. Les éléments contenus dans les cassettes d'expression vip3Aa19 et pmi se sont révélés stables sans remaniement tant à l'aide d'une analyse par transfert de Southern que par PCR. Ces analyses de l'insert ont révélé l'intégration complète des cassettes dans le génome ainsi que l'intégralité de tous les éléments.

Selon l'analyse séquentielle, un changement par transformation a été décelé dans la séquence codante vip3Aa1 qui a été introduite dans le maïs pour produire la lignée MIR162. Deux changements de nucléotide y ont été cernés dans la séquence codante du gène vip3Aa dans la lignée MIR162. Le premier de ces changements de nucléotide a entraîné une substitution de la méthionine par l'isoleucine en position 129 de la protéine Vip3Aa19. Le second changement de nucléotide dans la séquence codante vip3Aa n'a pas entraîné de substitution d'acide aminé. Le gène vip3Aa modifié découlant du maïs MIR162 a été appelé vip3Aa20, et la protéine encodée, Vip3Aa20.Par conséquent, la protéine Vip3Aa20 est une variante comportant deux mutations d'acide aminé par rapport à la protéine insecticide native Vip3Aa1 de la souche AB88 de B. thuringiensis (Bt). Le remplacement de la lysine par la glutamine en position 284 tant dans les protéines Vip3Aa19 que Vip3Aa20 consiste en une substitution prudente puisqu'il s'agit de deux acides aminés polaires d'un poids moléculaire de 146. Cette substitution d'acide aminé ne semble pas avoir d'effet sur la fonction de la protéine Vip3Aa. La conversion de la méthionine en isoleucine (129) observée dans la protéine Vip3Aa20 seulement n'a pas d'incidence en ce qui a trait à l'activité insecticide, car elle est contenue dans la partie N-terminale de la protéine éliminée au cours de la transformation protéolytique dans l'intestin de l'insecte.

La stabilité des cassettes d'expression insérées a été évaluée chez trois générations de maïs. Les résultats de l'analyse par transfert de Southern et les données de ségrégation ont démontré la stabilité de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes, et cela, tant sur le plan génomique que phénotypique.

La confirmation de l'identité de la protéine Vip3Aa20 a été produite au moyen du transfert de Western, de l'électrophorèse sur gel de polyacrylamide en présence de SDS, de la SM MALDI-TOF, de l'analyse de la séquence N-terminale et de l'analyse de glycosylation. L'analyse des protéines a démontré que la protéine Vip3Aa20produite par la plante est équivalente à celle produite par E. coli ayant fait l'objet des études toxicologiques et qu'aucune glycosylation des protéines n'est survenue.

La confirmation de l'identité de la protéine PMI a été produite au moyen de l'analyse par transfert de Western, de l'électrophorèse sur gel de polyacrylamide en présence de SDS et de l'activité fonctionnelle. L'analyse de la protéine a démontré que la protéine PMI produite par la plante est équivalente à celle produite par E. coli ayant fait l'objet des études toxicologiques. Bien que l'analyse de glycosylation n'a pas été effectuée par le requérant, une comparaison de la masse moléculaire des protéines indique qu'aucune glycosylation n'est survenue.

4. Renseignements sur le produit

La lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes diffère du maïs traditionnel par l'insertion dans celle-ci de deux gènes nouveaux : Vip3Aa20 et pmi, ainsi que de leurs éléments régulateurs connexes. L'insertion de ces gènes produit l'expression de deux protéines nouvelles dans MIR162, Vip3Aa20 et PMI. L'expression de la protéine Vip3Aa20 confère la résistance aux parasites lépidoptères. L'expression de la protéine PMI dans la lignée MIR162 lui confère la capacité d'utiliser le mannose comme principale source de carbone.

5. Exposition alimentaire

On s'attend à ce que la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes soit utilisée à des fins semblables à celles des autres variétés de maïs. Le requérant a précisé que la production d'amidon et d'agents édulcorants par mouture humide constitue la principale utilisation du maïs jaune denté dans les aliments. La mouture sèche est aussi utilisée pour produire le gruau, la farine et la semoule de maïs, bien que le principal produit alimentaire dérivé de la mouture sèche soit utilisé en brassage.

6. Nutrition

L'analyse de la composition de la lignée de maïs MIR162 et des hybrides témoins quasi-isogéniques non transformés ont été comparés en recourant à un plan en blocs aléatoires complets avec trois réplicats par bloc dans six sites situés en divers endroits des États-Unis. En tout, 18 échantillons de chacun des maïs expérimentaux et témoins ont été récoltés entre la mi-octobre et novembre 2005 et ont été analysés entre décembre 2005 et avril 2006. L'analyse de la variance a été utilisée aux fins de l'analyse statistique et un niveau de probabilité de p < 0,05 au test F a été utilisé afin de détecter les différences statistiquement significatives.

Les échantillons ont fait l'objet d'une analyse grossière (humidité, cendre, protéines, lipides, glucides) et d'une analyse de la composition en fibres (amidon, fibres alimentaires totales, fibre au détergent acide, fibre au détergent neutre), en 9 minéraux (calcium, cuivre, fer, magnésium, manganèse, phosphore, potassium, zinc et sélénium), en 9 vitamines (bêta-carotène, cryptoxanthine, alpha-tocophérol, thiamine, riboflavine, niacine, acide pantothénique, pyridoxine et acide folique), en 18 acides aminés (acide aspartique, thréonine, sérine, acide glutamique, proline, glycine, alanine, cystine, valine, méthionine, isoleucine, leucine, tyrosine, phénylalanine, histidine, lysine, arginine et tryptophane), en 9 acides gras (palmitique, palmitoléique, stéarique, oléique, linoléique, linolénique, arachidique, eicosénoïque et béhénique), en 4 stérols (cholestérol, campestérol, stigmastérol et β-sitostérol), en 4 métabolites secondaires (acide férulique, acide ρ-coumarique, 2-furaldéhyde et inositol) ainsi qu'en 3 antinutriments (acide phytique, raffinose et inhibiteur de la trypsine).

En tout, 16 différences significatives ont été détectées entre les hybrides expérimentaux et les témoins dans le fourrage et le grain. Dans le grain, les différences se sont révélé les suivantes : une teneur plus élevée en Ca, en P et en Fe dans le maïs MIR162 par rapport au maïs témoin, une teneur plus faible en bêta-carotène, en vitamine E et en vitamine B6 par rapport au maïs témoin et en deux acides gras (plus élevée en acide linolénique et plus faible en acide linoléique dans le MIR162 par rapport au témoin). Aucune différence n'a été décelée quant aux lipides totaux, aux protéines, aux fibres, aux acides aminés ni à tout autre constituant énuméré dans le paragraphe ci-dessus. Les différences consignées ne se sont pas révélé les mêmes entre le fourrage et le grain ni uniformes d'un site à l'autre. Puisqu'elles étaient très légères (< 15 %), les différences statistiques dont on a fait état ont été considérées comme non significatives sur le plan nutritionnel, et la moyenne et la fourchette des résultats se situaient dans celle de la variation naturelle selon l'OCDE (2002) et l'ILSI (2006).

7. Toxicologie

Les toxines issues de B. thuringiensis sont utilisées à très grande échelle à titre de complément ou de solution de rechange aux substances chimiques dans la lutte antiparasitaire, et la bactérie est une source clé de gènes aux fins d'expression transgénique conférant aux végétaux une résistance aux insectes. Rien n'a indiqué que ses toxines insecticides ont un effet pathogène chez les mammifères ni chez d'autres vertébrés. Le phosphomannose-isoméase, l'agent de sélection spécifique, est une enzyme ubiquiste permettant la mise à profit du mannose comme source de carbone. Il est possible qu'il ait toujours été présent en faible teneur dans l'alimentation humaine.

Dans le cadre d'une étude de toxicité aiguë orale (gavage), aucun effet indésirable n'a été observé chez des souris mâles et femelles (5 de chaque sexe) qui ont reçu 1 250 mg de Vip3Aa20/kg pc, sauf la diarrhée provoquée par l'huile de maïs utilisée comme excipient. Dans une autre étude, aucun signe clinique de toxicité ni d'autres effets liés au traitement n'ont été observés alors que la protéine PMI a été administrée par gavage à des groupes de 6 ou de 7 souris par sexe en dose de 3 080 mg/kg pc. Au contraire, les toxines protéiques produisent fréquemment des effets aigus à doses relativement faibles. Ainsi, on s'attend à ce que ni l'une ni l'autre des protéines nouvelles ne produise un quelconque effet toxique.

Les grains de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes sont le tissu le plus susceptible de constituer des produits alimentaires. La concentration moyenne des grains de cette lignée en Vip3Aa20 atteignait moins de 0,004 % des protéines totales. Quant à la concentration moyenne des grains de cette lignée en PMI, elle atteignait moins de 0,0002 % des protéines totales. Au contraire, la plupart des principaux allergènes alimentaires provoquant une sensibilisation dans le tractus gastrointestinal comptent pour au moins 1 % de la teneur totale en protéines de l'aliment.

Tant les protéines Vip3Aa20 que PMI sont dégradées rapidement dans le liquide gastrique simulé de mammifère et inactivées par la chaleur. Aucune des deux protéines n'a montré de signes de glycosylation.

Afin d'évaluer si les protéines ont une séquence d'acide aminé similaire à toute toxine connue ou présumée, les séquences d'acide aminé de ces protéines ont été comparées aux séquences d'acide aminé obtenues après une recherche dans la dernière version de la base de données des protéines du National Center for Biotechnology Information (NCBI), l'Entrez Protein Database. Aucune homologie n'a été observée entre les protéines et toute séquence d'acide aminé d'une quelconque toxine connue ou présumée.

Deux études ont été réalisées afin de déterminer toute homologie entre une séquence d'acide aminé des protéines Vip3Aa20 ou PMI et un quelconque allergène connu. Selon la première étude, aucune des protéines ne présente une identité égale ou supérieure à 35 % sur les différents blocs de 80 acides aminés (considéré comme une preuve d'homologie) avec les séquences d'un quelconque allergène connu. Dans le cadre de la seconde étude, les protéines ont été analysées afin de déterminer les régions courtes et locales d'identité d'acide aminé (huit acides aminés ou plus) pouvant révéler la présence d'épitopes courants de liaison des IgE. Il a été démontré que la protéine Vip3Aa20 n'a aucune région d'homologie avec un quelconque allergène. Une telle région d'homologie a été repérée entre la protéine PMI et un allergène connu, l'alpha-parvalbumine de l'espèce Rana.

Conformément au document Directive Régissant la Conduite de l'Évaluation de la Sécurité Sanitaire des Aliments Dérivés de Plantes à ADN recombiné de la Commission du Codex Alimentarius, le requérant a réalisé des analyses supplémentaires pour la détermination de l'allergénicité potentielle de la protéine PMI. En recourant aux techniques de buvardage, le requérant a examiné la réactivité croisée potentielle entre la protéine PMI et l'IgE du sérum d'une personne sensible. Puisqu'à travers le monde une seule personne a reçu un diagnostic de sensibilité à l'alpha-parvalbumine, l'étude du requérant n'a porté que sur le sérum d'une seule personne. L'étude réalisée par le requérant n'a révélé aucune réactivité croisée entre le PMI et les IgE de ce sérum, ce qui indique que celui-ci ne reconnaît aucune portion de la protéine PMI à titre d'épitope allergénique. Selon l'ensemble des données présentées et bien que seul le sérum d'une personne ait été soumis à l'essai, la probabilité que ces protéines nouvelles soient allergéniques est considérée comme infime.

Conclusion

L'examen qu'a réalisé Santé Canada de l'information présentée à l'appui de la consommation alimentaire de la lignée de maïs MIR162 résistant aux insectes ne suscite pas de préoccupations sur le plan de l'innocuité. Santé Canada est d'avis que le maïs MIR162 résistant aux insectes est semblable au maïs traditionnel ordinaire quant à son caractère acceptable à titre de source alimentaire.

L'opinion exprimée par Santé Canada ne porte que sur l'utilisation de la lignée maïs MIR162 résistant aux insectes aux fins de consommation par les humains. Les questions relatives à la sécurité environnementale et à son utilisation comme aliment du bétail ont été examinées distinctement au moyen des processus réglementaires en vigueur au sein de l'Agence canadienne d'inspection des aliments.

Le présent document sur les aliments nouveaux résume l'avis sur le produit visé 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