Le concours international scientifique iGEM (International Genetic Engineering Machine) permet à des étudiants de diverses disciplines de développer leurs idées en termes d’ingénierie génétique et d’échanger à ce propos. L’équipe de Bordeaux a travaillé sur leur projet Far Waste, axé sur la forêt des Landes.

Le massif des Landes est un écosystème important de la région Nouvelle-Aquitaine. Composée principalement de pins maritimes, mais aussi de différentes espèces de chênes et peupliers en bordure, elle est la plus grande forêt artificielle d’Europe de l’Ouest. Elle représente 1 million d’hectares sur les 2,8 millions que possède la Nouvelle-Aquitaine. La forêt fournit presque 20 % de la production de bois française, soit 7 millions de m3 de bois. Elle est organisée de façon à ne pas léser la faune des coupes d’arbres, l’écosystème en est donc très préservé. Elle est créatrice de matériaux et d’emplois : 28 300 établissements de la région sont consacrés à la filière forêt-bois, générant 9,7 milliards d’euros de chiffre d’affaire.
Les pins subissent des éclaircies tous les 10 ans. Les branches de taille moyenne obtenues servent comme bois de chauffage, dans l’industrie de trituration (pour faire de la pâte à papier) mais aussi au tranchage pour faire meubles et contreplaqués. À 30 ans, âge adulte, une partie de l’arbre fournit l’industrie du bâtiment. Le reste du tronc est redistribué dans les autres industries. La réutilisation de la plupart de ces éléments dans d’autres industries leur confère l’appellation « coproduit » plutôt que « déchet ». La sciure obtenue sert à la trituration ou au chauffage par exemple. Cependant, l’équipe d’iGEM a voulu aller plus loin dans le recyclage.

Le concours iGEM se réalise à l’échelle internationale

En décembre, les étudiants constituent une équipe. Encadrés par des enseignants-chercheurs, ils vont réfléchir et travailler à la concrétisation de leur projet défini en avril. À partir de mai, le travail en laboratoire commence, et ce jusqu’en septembre. La recherche s’axe en premier sur la conception d’un organisme transformé génétiquement pour produire des molécules d’intérêt. L’équipe a jusqu’à novembre pour tout préparer (projet, wiki et présentation) et s’envole pour Boston, au Giant Jamboree, où elle présentera son travail
devant un jury, face à 300 équipes. Le concours est guidé par l’idée de partage et d’échange entre les participants. L’équipe bordelaise de 2018 s’est orientée vers un projet intitulé Far Waste. Parmi les équipes françaises, elle est la seule à avoir utilisé une ressource propre à son territoire : la forêt des Landes.

Du bois qui devient plastique

Le travail du bois suite à l’exploitation de la forêt des Landes produit principalement de la sciure. Les étudiants ont eu l’idée d’utiliser ce coproduit pour revaloriser l’utilisation des résidus de la coupe des arbres. Deux produits intéressants peuvent être réalisés à partir des résidus : les bioplastiques et les anesthésiants. En effet, le bois contient une molécule importante, la cellulose. Ce polymère (assemblage de molécules de glucose) peut être transformé. La synthèse doit d’abord passer par une étape de chimie verte. La cellulose est transformée en un intermédiaire, l’hydroxyméthylfurfural ou HMF. À partir de cet HMF, l’équipe travaille pour obtenir le FDCA (Acide FuranDiCarboxylique). C’est ici que commence l’ingénierie génétique d’où le concours tient son nom. Les étudiants ont modifié une bactérie pour qu’elle puisse, à partir de l’intermédiaire, créer la molécule finale.
Aujourd’hui, les bioplastiques sont principalement constitués de PET, un bioplastique issu du pétrole. Le FDCA pourrait rentrer dans la composition d’un autre bioplastique, le PEF. Il a été montré que le PEF émet bien moins de gaz à effet de serre que le PET. Actuellement, le FDCA est synthétisé à partir de transformation chimique de bois ou de pétrole. L’obtenir à partir des coproduits du bois en fait une alternative bio-sourcée intéressante écologiquement. En outre, le FDCA possède aussi des propriétés anesthésiques et pourrait être utilisé en pharmacologie.
Le projet est encore théorique. Les rendements sont faibles et l’utilisation de ce projet en industrie n’est pas concevable. Cependant, après optimisation des étapes de transformation, le rendement pourrait s’approcher de celui du procédé chimique. Les avantages écologiques seraient alors bien réels.

Agathe Delepaut