Pourquoi les experts sont terrifiés à l’idée d’une pandémie d’origine humaine – et ce que nous pouvons faire pour l’arrêter

Pour prévenir des pandémies qui pourraient être bien pires que le Covid-19, le monde doit changer radicalement son approche de la gestion des risques biologiques mondiaux. « Des biologistes amateurs peuvent désormais accomplir des exploits qui auraient été impossibles jusqu’à récemment, même pour les plus grands experts dans des laboratoires haut de gamme », affirment Barry Pavel, directeur de la politique de sécurité nationale à l’Atlantic Council, et Vikram Venkatram, coauteur de l’ouvrage à l’Atlantic Council.

Pour éviter une catastrophe dans les décennies à venir, nous devrons prendre beaucoup plus au sérieux les risques de pandémies d’origine humaine, en prenant des mesures allant de la modification de nos méthodes de recherche à la difficulté pour les personnes d’ « imprimer » elles-mêmes une copie d’un virus mortel.

Le Covid-19 a été un coup de semonce qui a montré à quelle vitesse une pandémie peut se propager dans le monde et à quel point nous sommes mal équipés pour nous protéger d’un virus véritablement mortel. Si le monde prend ce coup de semonce au sérieux, nous pourrons nous prémunir contre la prochaine pandémie, qu’elle soit d’origine naturelle ou humaine. En prenant les bonnes mesures, nous pourrions même nous rendre « très résistants, voire immunisés, contre les menaces biologiques ciblées par l’homme », m’a déclaré Kevin Esvelt, biologiste au MIT.

Mais si nous ignorons la menace, les conséquences pourraient être dévastatrices.

Une explication de l’origine des agents pathogènes en laboratoire

On ne sait pas avec certitude si le virus à l’origine du Covid-19 a été libéré accidentellement par l’Institut de virologie de Wuhan (WIV), qui étudiait des coronavirus similaires, ou s’il s’agit d’un « débordement zoonotique », beaucoup plus courant, provenant d’un animal sauvage. Une analyse de la communauté des services de renseignement américains a conclu que les deux possibilités étaient plausibles. Deux études préapprouvées publiées en 2022 indiquent qu’un marché d’animaux vivants à Wuhan est à l’origine de la première apparition du virus. Enfin, un récent article de Vanity Fair a mis en lumière des recherches risquées et imprudentes consistant à modifier des coronavirus en laboratoire afin d’étudier s’ils pouvaient infecter plus facilement les humains, et a expliqué comment les scientifiques menant ces recherches ont serré les rangs pour s’assurer que leurs travaux ne soient pas tenus pour responsables de la pandémie.

En réalité, il est possible que nous ne sachions jamais avec certitude ce qui s’est passé. Il faut parfois des années pour remonter de manière concluante d’une zoonose à sa source animale, et la Chine a clairement fait savoir qu’elle ne coopérerait pas à d’autres enquêtes susceptibles de clarifier le rôle que la recherche du WIV a pu jouer dans l’origine du Covid, même si c’est par inadvertance.

Quelle que soit la chaîne d’événements à l’origine du Covid-19, nous savons déjà que les épidémies de maladies infectieuses peuvent prendre naissance dans un laboratoire. En 1978, un an après les derniers cas de variole signalés dans la nature, une fuite dans un laboratoire a provoqué une épidémie au Royaume-Uni. La photographe Janet Parker est décédée, tandis que sa mère a contracté un cas bénin et s’est rétablie ; plus de 500 personnes qui avaient été exposées ont été vaccinées. ( La vaccination antivariolique peut protéger contre la variole même après une exposition.) Seule cette réaction rapide et à grande échelle a permis d’éviter ce qui aurait pu être une véritable réapparition de cette maladie autrefois éteinte.

Ce n’est pas la seule fois que nous avons frôlé le retour de la variole, une maladie qui a tué environ 300 millions de personnes au cours du seul XXe siècle. En 2014, six fioles de variole non sécurisées ont été découvertes dans un réfrigérateur des National Institutes of Health (NIH) aux États-Unis, oubliées là depuis des décennies parmi 327 fioles de diverses maladies et autres substances. La FDA a découvert que l’une des fioles avait été compromise — heureusement, il ne s’agissait pas d’une fiole contenant la variole ou une autre maladie mortelle.

D’autres maladies ont été au centre d’accidents de laboratoire similaires. En mars 2014, un chercheur des Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC) d’Atlanta a accidentellement contaminé un flacon d’une grippe aviaire relativement inoffensive avec une souche beaucoup plus mortelle. Le virus contaminé a ensuite été expédié à au moins deux laboratoires agricoles différents. L’un d’eux s’est aperçu de l’erreur lorsque ses poulets sont tombés malades et sont morts, tandis que l’autre n’en a pas été informé pendant plus d’un mois.

L’erreur n’a été communiquée à la direction du CDC que lorsque celui-ci a mené une enquête approfondie à la suite d’une autre erreur : l’exposition potentielle de 75 employés fédéraux à de l’anthrax vivant, après qu’un laboratoire censé inactiver les échantillons d’anthrax en a accidentellement préparé des activés.

Après l’apparition du SRAS en 2003, six incidents distincts d’infections par le SRAS ont été enregistrés à la suite de fuites dans des laboratoires. En décembre dernier, une chercheuse taïwanaise a attrapé la Covid-19 à un moment où l’île avait réussi à juguler les épidémies, sans qu’aucun cas n’ait été signalé pendant plus d’un mois. En revenant sur ses pas, les autorités taïwanaises ont soupçonné qu’elle avait attrapé le virus à la suite de la morsure d’une souris infectée dans un laboratoire de biologie de haute sécurité.

« Le fait est que les accidents de laboratoire ne sont pas rares dans les sciences de la vie », a déclaré l’ancien sénateur Joe Lieberman à la Commission bipartisane sur la biodéfense en mars dernier. « À mesure que les pays du monde entier construisent de nouveaux laboratoires pour mener des recherches sur des agents pathogènes hautement infectieux et mortels, il est évident que le nombre d’accidents de laboratoire augmentera naturellement. »

Selon une étude publiée l’année dernière par Gregory Koblentz et Filippa Lentzos, chercheurs en biosécurité au King’s College de Londres, près de 60 laboratoires classés BSL-4 — le niveau de biosécurité le plus élevé pour les laboratoires autorisés à travailler avec les agents pathogènes les plus dangereux — sont actuellement en activité, en construction ou en projet dans 23 pays différents. Au moins 20 de ces laboratoires ont été construits au cours de la dernière décennie et plus de 75 % d’entre eux sont situés dans des centres urbains où une fuite pourrait rapidement se propager.

Outre la quasi-certitude que les fuites de laboratoires se multiplieront à l’avenir, la fabrication des virus susceptibles de provoquer une pandémie s’ils s’échappaient est de moins en moins coûteuse et de plus en plus facile. Cela signifie qu’il est désormais possible pour un seul laboratoire ou un petit groupe de provoquer une destruction massive dans le monde entier, que ce soit délibérément ou par accident.

« Les effets potentiels à grande échelle des tentatives de bioterrorisme ont été atténués dans le passé par le manque d’expertise des terroristes et par la difficulté inhérente à l’utilisation de la biotechnologie pour fabriquer et libérer des agents pathogènes dangereux. Aujourd’hui, à mesure que les gens accèdent à cette technologie et qu’elle devient plus facile à utiliser, la difficulté s’atténue », affirme Pavel. Résultat ? « Les incidents de bioterrorisme deviendront bientôt plus fréquents. »

La recherche dangereuse et les moyens de l’éviter

La CABT, entrée en vigueur en 1975, a été le premier traité international à interdire la production d’une catégorie entière d’armes de destruction massive.

L’identification ou la création de nouvelles armes biologiques est devenue illégale pour les 183 nations parties au traité. Le traité exigeait également que les nations détruisent ou utilisent à des fins pacifiques toute arme biologique existante. Comme l’a déclaré le président Richard Nixon en 1969, lorsqu’il a annoncé que les États-Unis abandonneraient tout travail offensif sur les armes biologiques, « l’humanité porte déjà entre ses mains trop de germes de sa propre destruction ».

Malgré l’ampleur de la menace que représentent les armes biologiques, la CABT manque de fonds et n’est pas suffisamment priorisée. Son unité de soutien à la mise en œuvre ne compte que quelques employés, contre des centaines à la Convention sur les armes chimiques, et son budget est inférieur à celui d’une franchise McDonald’s moyenne. Les États-Unis pourraient facilement soutenir la CABT de manière significative avec un engagement financier relativement faible, et devraient absolument le faire.

En outre, malgré les objectifs généraux du traité, une grande partie des travaux visant à identifier les agents pathogènes dangereux susceptibles d’être utilisés comme armes biologiques sont toujours en cours, non pas dans le cadre de programmes secrets de l’époque de la guerre froide délibérément conçus pour créer des agents pathogènes à des fins militaires, mais dans le cadre de programmes bien intentionnés visant à étudier et à apprendre à connaître les virus susceptibles de provoquer la prochaine pandémie. Cela signifie que la convention sur les armes biologiques ne fait pas grand-chose pour limiter la plupart des recherches qui présentent aujourd’hui le plus grand risque d’utilisation future d’armes biologiques, même si la dissémination de ces virus se ferait tout à fait par inadvertance.

L’un de ces types de recherche est ce que l’on appelle la recherche sur le « gain de fonction », dans laquelle les chercheurs rendent les virus plus transmissibles ou plus mortels chez l’homme dans le cadre de l’étude de l’évolution de ces virus à l’état sauvage.

« J’ai entendu parler pour la première fois de la recherche sur le gain de fonction dans les années 1990, mais nous avions alors un autre terme pour la désigner : recherche et développement d’armes biologiques », m’a dit Andy Weber, ancien secrétaire adjoint à la défense chargé des programmes de défense nucléaire, chimique et biologique au sein de l’administration Obama et aujourd’hui chercheur principal au Conseil des risques stratégiques. « L’intention est complètement aux antipodes — les NIH essaient de sauver le monde des pandémies – mais le contenu des programmes se recoupe presque entièrement. »

Le statut de la recherche sur le gain de fonction a été vivement contesté au cours de la dernière décennie. En 2014, après la série d’échecs effrayants en matière de sécurité et de confinement des laboratoires que j’ai décrits plus haut et après la révélation de travaux alarmants sur le gain de fonction sur la grippe aviaire, les NIH, qui financent une grande partie de la recherche biologique de pointe dans le monde, ont imposé un moratoire sur les travaux sur le gain de fonction portant sur des agents pathogènes à potentiel pandémique tels que la grippe ou le SRAS. Mais en 2017, le moratoire a été levé sans trop d’explications.

À l’heure actuelle, les États-Unis financent des travaux sur les gains de fonction dans quelques laboratoires sélectionnés, malgré les objections de nombreux biologistes de renom qui affirment que les avantages limités de ces travaux ne valent pas leur coût. En 2021, un projet de loi a été introduit pour interdire les subventions fédérales à la recherche qui financent la recherche sur le gain de fonction des virus du SRAS, du MERS et de la grippe.

Au-delà du risque qu’un virus renforcé par des travaux sur le gain de fonction s’échappe accidentellement et déclenche une épidémie plus importante – ce qui est une théorie, bien que non prouvée, sur l’origine du Covid-19 – il peut être difficile de différencier la recherche légitime, bien que risquée, des efforts délibérés visant à créer des agents pathogènes malveillants. « En raison du soutien apporté par notre gouvernement à cette recherche risquée sur le gain de fonction, nous avons créé la couverture parfaite pour les pays qui veulent faire de la recherche sur les armes biologiques », m’a dit M. Weber.

La première chose qu’il recommanderait pour prévenir la prochaine pandémie ? « Mettre un terme au financement public de la recherche à risque qui pourrait vraisemblablement être à l’origine de la pandémie actuelle et de celles à venir. »

Un autre domaine potentiellement risqué de la recherche en virologie consiste à identifier les espèces animales qui agissent comme des réservoirs de virus susceptibles de passer chez les humains et de provoquer une pandémie. Les scientifiques impliqués dans ce travail se rendent dans des régions éloignées pour prélever des échantillons de ces pathogènes au potentiel dangereux, les ramènent au laboratoire et déterminent s’ils sont capables d’infecter des cellules humaines. C’est précisément ce que les chercheurs du WIV ont apparemment fait dans les années qui ont précédé le Covid-19, alors qu’ils recherchaient la source animale du virus original du SRAS.

Ces travaux ont été présentés comme un moyen d’empêcher les agents pathogènes susceptibles de provoquer une pandémie de passer chez les humains, mais ils se sont révélés largement inutiles lorsqu’il s’est agi de lutter contre le SRAS-CoV-2, explique M. Weber. « Après avoir fait ce travail pendant 15 ans, je pense qu’il n’y a pas grand-chose à en tirer », m’a dit M. Weber. Ce n’est pas le seul point de vue de la communauté des virologues, mais il n’est pas rare. M. Weber pense que la Covid-19 devrait conduire à une remise en question. « Comme l’a conclu la communauté du renseignement, il est plausible que cela ait en fait provoqué cette pandémie. Cela n’a été d’aucune utilité pour prévenir ou même prédire cette pandémie. »

Le travail d’identification des virus à la frontière entre les animaux et les humains et la prévention de la propagation ont certainement leur place, mais les résultats limités du travail de découverte virale amènent de nombreux experts à se demander si notre approche actuelle de la découverte virale est une bonne idée. Ils affirment que les avantages ont été surestimés alors que les inconvénients potentiels ont été sous-estimés.

À chaque étape du processus, ce type de recherche génère la possibilité de provoquer la propagation entre l’animal et l’humain que les scientifiques ont l’intention d’étudier et de prévenir. Et le résultat final — une liste détaillée de tous les agents pathogènes que les chercheurs ont identifiés comme étant incroyablement dangereux s’ils étaient libérés — est un cadeau pour les programmes d’armes biologiques ou pour les terroristes.

Grâce aux progrès de la technologie de synthèse de l’ADN, une fois que l’on dispose de la séquence numérique d’ARN d’un virus, il est relativement simple d’« imprimer » la séquence et de créer sa propre copie du virus (plus de détails ci-dessous). Aujourd’hui, « il n’y a pas de frontière entre l’identification d’une chose comme capable de provoquer une pandémie et sa mise à disposition en tant qu’arme », m’a dit M. Esvelt.

La bonne nouvelle ? Il ne devrait pas être difficile pour les décideurs politiques de changer de cap en matière de recherche dangereuse.

Les NIH financent une grande partie de la recherche en biologie dans le monde, et une nouvelle interdiction des NIH de financer la recherche dangereuse réduirait considérablement la part de ces travaux dangereux. Si les États-Unis adoptent des politiques fermes et transparentes contre le financement de la recherche visant à rendre les agents pathogènes plus mortels ou à identifier des agents pathogènes capables de provoquer des pandémies, il sera plus facile d’exercer le leadership mondial nécessaire pour décourager ces travaux dans d’autres pays.

« La Chine finance également cette recherche », m’a dit M. Esvelt. Il se peut que, effrayée par le Covid-19, elle soit disposée à reconsidérer sa position, mais « si nous n’arrêtons pas, il sera très difficile de parler à la Chine et de la convaincre d’arrêter ».

Tout cela aboutit à une prescription simple pour les décideurs politiques : cesser de financer la recherche dangereuse, puis établir le consensus scientifique et politique nécessaire pour amener les autres pays à cesser également de financer ce type de recherche.

Derrière cette simple prescription se cache une grande complexité. De nombreuses discussions sur la question de savoir si les États-Unis devraient financer la recherche dangereuse se sont heurtées à des débats techniques sur ce qui constitue un « gain de fonction », comme si l’important était la terminologie scientifique, et non le fait que cette recherche puisse déclencher une pandémie susceptible de tuer des millions de personnes.

« 94 % des pays n’ont pas de mesures de contrôle au niveau national pour la recherche à double usage, ce qui inclut des lois ou des réglementations nationales sur le contrôle, une agence responsable du contrôle ou des preuves d’une évaluation nationale de la recherche à double usage », selon un rapport publié en 2021 par le Johns Hopkins Center for Health Security et la Nuclear Threat Initiative (Initiative sur la menace nucléaire).

Et si cela devait se produire, le résultat pourrait être aussi néfaste, voire pire, que tout ce que la nature peut inventer. C’est précisément ce qui s’est produit lors d’une simulation de pandémie organisée en 2018 par le Johns Hopkins Center for Health Security. Dans ce scénario fictif, un groupe terroriste inspiré d’Aum Shinrikyo met au point un virus qui combine la transmissibilité élevée de la parainfluenza — une famille de virus qui provoque généralement des symptômes bénins chez les jeunes enfants — avec la virulence extrême du virus Nipah. Il en résulte un supervirus qui, au cours de l’exercice, finit par tuer 150 millions de personnes dans le monde.

La synthèse de l’ADN et la façon dont elle modifie le calcul des armes biologiques

« Les progrès de la biologie synthétique et de la biotechnologie permettent plus que jamais de rendre les agents pathogènes plus mortels et plus transmissibles, et les progrès des sciences de la vie se produisent à un rythme que les gouvernements n’ont pas pu suivre, ce qui accroît le risque de dissémination délibérée ou accidentelle d’agents pathogènes dangereux », a déclaré M. Lieberman à la Commission bipartite sur la biodéfense en mars dernier.

L’un des progrès les plus passionnants réalisés récemment en biologie est la facilité croissante de la synthèse de l’ADN, c’est-à-dire la capacité d’« imprimer » de l’ADN (ou de l’ARN, qui constitue le matériel génétique de virus tels que la grippe, les coronavirus, la rougeole ou la poliomyélite) à partir d’une séquence connue. Autrefois, la création d’une séquence d’ADN spécifique était incroyablement coûteuse, voire impossible ; aujourd’hui, elle est beaucoup plus simple et relativement bon marché, et de nombreuses entreprises fournissent des gènes par correspondance. Si la production d’un virus nécessite toujours des compétences scientifiques, elle est loin d’être aussi coûteuse qu’auparavant et peut être réalisée par une équipe beaucoup plus restreinte.

C’est une excellente nouvelle : la synthèse de l’ADN permet un grand nombre de recherches biologiques importantes et précieuses. Mais les progrès de la synthèse de l’ADN ont été si rapides que la coordination contre les acteurs dangereux qui pourraient l’utiliser à mauvais escient a pris du retard.

En outre, la vérification de la séquence par rapport à une liste de séquences dangereuses connues oblige les chercheurs à tenir à jour une liste de séquences dangereuses connues, que des acteurs malveillants pourraient utiliser pour causer des dommages. Il en résulte un « risque d’information », que Nick Bostrom, spécialiste des risques existentiels, définit comme « les risques qui découlent de la diffusion ou de la diffusion potentielle d’informations vraies susceptibles de causer un préjudice ou de permettre à un agent de causer un préjudice ».

« L’ADN est une technologie à double usage par nature », m’a dit en 2020 James Diggans, qui travaille sur la biosécurité chez Twist Bioscience, le principal fournisseur d’ADN synthétique du secteur. Cela signifie que la synthèse de l’ADN permet d’accélérer la recherche en biologie fondamentale et la mise au point de médicaments vitaux, mais qu’elle peut également être utilisée pour mener des recherches qui peuvent s’avérer mortelles pour l’humanité.

C’est le casse-tête auquel sont confrontés aujourd’hui les chercheurs en biosécurité dans l’industrie, dans les universités et au sein du gouvernement : essayer de trouver comment rendre la synthèse de l’ADN plus rapide et moins chère pour ses nombreuses utilisations bénéfiques, tout en veillant à ce que chaque séquence imprimée soit examinée et à ce que les risques soient traités de manière appropriée.

Si ce problème semble difficile à résoudre aujourd’hui, il ne fera que s’aggraver à l’avenir. La synthèse d’ADN devenant de moins en moins chère et de plus en plus facile, de nombreux chercheurs prévoient la création de synthétiseurs de table qui permettraient aux laboratoires d’imprimer simplement leur propre ADN en fonction des besoins de leur recherche, sans intermédiaire. Un tel synthétiseur de table pourrait permettre de réaliser des progrès impressionnants en biologie, tout en aggravant le problème de la prévention de l’impression de virus dangereux par des acteurs malveillants.

À mesure que la synthèse de l’ADN devient moins chère, le dépistage des séquences dangereuses représente un pourcentage plus important du coût, et l’avantage financier de faire des économies sur le dépistage pourrait donc s’accroître, car les entreprises qui ne font pas de dépistage pourraient être en mesure d’offrir des prix considérablement plus bas.

M. Esvelt et l’équipe avec laquelle il travaille – qui comprend des chercheurs des États-Unis, de l’Union européenne et de la Chine – ont élaboré un cadre pour une solution potentielle. Ils souhaitent maintenir une base de données contenant des hachages de séquences mortelles et dangereuses – des chaînes générées mathématiquement qui correspondent de manière unique à chaque séquence, mais qu’on ne peut pas rétroconcevoir pour découvrir la séquence dangereuse originale si on ne la connaît pas déjà. Cela permettra de vérifier les séquences par rapport à une liste de séquences mortelles sans risquer de porter atteinte à la vie privée et à la propriété intellectuelle de quiconque, et sans maintenir une liste publique de séquences mortelles qu’un groupe terroriste ou un programme d’armes biologiques pourrait utiliser comme liste d’achats.

« Dans le courant de l’année, nous prévoyons de mettre gratuitement à la disposition des pays du monde entier un système de dépistage de la synthèse d’ADN », m’a dit M. Esvelt.

Pour que les choses soient vraiment sûres, une telle proposition devrait s’accompagner d’exigences gouvernementales obligeant les entreprises de synthèse d’ADN à envoyer des séquences pour qu’elles soient comparées à une base de données certifiée de séquences dangereuses comme celle d’Esvelt. Mais on peut espérer que ces réglementations seront bien accueillies si le dépistage est sûr, transparent et gratuit pour les consommateurs – et de cette façon, la recherche peut être rendue plus sûre sans ralentir les progrès des travaux biologiques légitimes.

La gouvernance internationale est toujours un exercice d’équilibre difficile, et pour bon nombre de ces questions, nous devons sans cesse revoir nos réponses à mesure que nous inventons et améliorons de nouvelles technologies. Mais nous ne pouvons pas nous permettre d’attendre. La variante omicron du Covid-19 a infecté des dizaines de millions de personnes aux États-Unis en l’espace de quelques mois seulement. Lorsqu’une maladie frappe, elle peut frapper rapidement, et il peut être trop tard lorsque nous savons que nous avons un problème.

Heureusement, le risque d’une catastrophe grave peut être considérablement réduit par les choix que nous faisons à l’avance, qu’il s’agisse de programmes de dépistage visant à rendre les virus mortels plus difficiles à concevoir ou d’efforts au niveau mondial pour mettre fin à la recherche visant à développer de nouvelles maladies dangereuses. Mais nous devons réellement prendre ces mesures, immédiatement et à l’échelle mondiale, sinon toute la planification du monde ne nous sauvera pas.

Publication originale : Kelsey Piper (2022) Why experts are terrified of a human-made pandemic - and what we can do to stop it, Vox, 5 avril.

Traduction de : Baptiste Roucau.