La convergence bionumérique : conséquences politiques transversales

3.1 Données

Les données sont la matière première qui alimente l’économie numérique et pourraient avoir le même effet sur la bioéconomie. Des données comme les données biométriques, y compris sur l’état de santé et la physiologie – et les séquences du génome peuvent créer de la valeur dans des secteurs comme les soins de santé, l’alimentation, la conservation de la biodiversité et la sécurité. Par exemple, les données biométriques pourraient améliorer les services de soins de santé virtuels et fournir aux écologistes des bases de données de suivi de la biodiversité vitales pour les efforts de conservation. Les données biométriques peuvent également transformer la prise de décision personnelle ou organisationnelle en cernant les problèmes ou les tendances.

Les progrès technologiques et la réduction constante du coût du séquençage du génome pourraient accélérer la numérisation de la biologie et créer une grande quantité de données provenant d’organismes vivants. Ils pourraient accélérer la croissance de l’économie des données, étant donné qu’un plus grand nombre de personnes, d’animaux, de plantes et de microorganismes pourraient voir leur génome séquencé, stocké et communiqué dans des bases de données. À l’instar des données collectées par les plateformes numériques comme les moteurs de recherche ou les sites de médias sociaux, les données biologiques et biométriques suscitent des inquiétudes en matière de respect de la confidentialité, d’accès, de collecte, de stockage, de communication, d’évaluation et de protection.

3.2 Génomique

La génomique est l’étude de la structure des gènes dans les organismes. Elle vise à découvrir la structure et la fonction des gènes et des produits connexes, comme les protéines. La génomique est un vaste domaine scientifique qui va au-delà du génome humain et englobe les plantes, les animaux et les microorganismes.

La génomique, soutenue par l’intelligence artificielle (IA) et l’analyse des mégadonnées, pourrait accélérer notre compréhension de la manière dont les systèmes biologiques complexes évoluent naturellement et modifient l’acide désoxyribonucléique (ADN) d’un organisme. La génomique pourrait également nous aider à comprendre comment les technologies d’édition du génome pourraient modifier l’ADN d’un organisme. Le large éventail de la génomique de tous les êtres vivants soulève des questions sur la manière d’utiliser les connaissances scientifiques. Elle soulève également des questions sur la collaboration et les partenariats en matière de recherche et de développement qui pourraient voir le jour à l’échelle internationale.

3.3 Systèmes critiques

Les systèmes critiques, comme les biofonderies et les installations de biofabrication, sont essentiels pour soutenir la recherche et le développement ainsi que la capacité de production liée à la convergence bionumérique. Les biofonderies sont des laboratoires de recherche multidisciplinaires utilisés pour fabriquer des organismes génétiquement modifiés (OGM) spécialisés pour les bioprocédés industriels. Ils combinent l’analyse de mégadonnées, l’IA, la robotique, les logiciels de bioingénierie, les imprimantes 3D et l’expertise en génomique. Les installations de biofabrication utilisent des OGM spécialisés et une fermentation de précision pour produire des protéines, des enzymes et même des cellules animales de grande valeur dans de grands bioréacteurs ou fermenteurs.

L’utilisation des technologies numériques s’est accélérée ces dernières années, augmentant les capacités de la biologie synthétique. Par exemple, malgré la capacité limitée d’échelonnement industriel de la biofabrication, les biomatériaux innovants issus de la biologie synthétique et de l’impression 3D offrent des solutions de remplacement aux ressources existantes produites par l’exploitation minière, la pétrochimie, la sylviculture et l’agriculture. Au cours des prochaines années, la convergence bionumérique pourrait transformer les méthodes de production et les chaînes d’approvisionnement.

4.1 Production locale et chaînes d’approvisionnement

Les technologies bionumériques pourraient accroître la capacité de bioproduction et transformer les chaînes d’approvisionnement locales, en renforçant les chaînes d’approvisionnement mondiales vulnérables qui sont confrontées à des perturbations et à des guerres commerciales.

L’augmentation de la capacité de bioproduction pourrait faciliter l’augmentation de la production locale de biens comme les denrées alimentaires, les produits pharmaceutiques et les matériaux. À l’échelle infranationale ou nationale, il pourrait être possible d’utiliser des technologies comme la viande produite en laboratoire à l’aide de cellules cultivées et la fermentation de précision pour améliorer la résilience alimentaire. Cela pourrait permettre de raccourcir les chaînes d’approvisionnement, de se protéger contre les chocs dus à des phénomènes météorologiques extrêmes ou à la géopolitique, et d’améliorer la préparation à des crises comme les pandémies.

D’autre part, les substituts biotechnologiques risquent de faire chuter la valeur économique des pays et des régions qui tirent leur richesse de l’extraction des ressources naturelles. Cela pourrait réduire leur compétitivité et leurs revenus. Un déplacement de la production alimentaire vers les fermes urbaines, par exemple, pourrait entraîner des répercussions négatives sur les zones rurales. Une plus grande disponibilité des biosubstituts dans des domaines comme la sylviculture, la pêche, l’agriculture et l’exploitation minière pourrait nuire au secteur des ressources naturelles du Canada. Cependant, elle pourrait ouvrir de nouvelles perspectives commerciales et réduire la dépendance à l’égard de ressources épuisées ou non durables.

4.2 Menaces bionumériques

Le double usage des innovations bionumériques, comme l’édition du génome et la synthèse de l’ADN ainsi que l’IA, pourrait mettre en péril la sécurité des personnes et la sécurité nationale.

Les nouvelles techniques de biofabrication et l’intégration accrue des systèmes biologiques et numériques peuvent susciter des inquiétudes quant à la sécurité, la contamination ou la pollution des produits.

Les préoccupations se limitent de moins en moins aux grands laboratoires dotés de personnel hautement qualifié. L’innovation pourrait provenir de petits laboratoires locaux et d’amateurs. Il peut être difficile de savoir quand une innovation bionumérique, comme un dispositif médical ou un organisme, a le potentiel d’être militarisée ou de causer des dommages involontaires. Les organismes d’application de la loi peuvent ne pas avoir la capacité de surveiller ce qui se passe.

La biodiversité peut faire l’objet d’un suivi à l’aide de technologies comme l’ADN environnemental (ADNe) qui recueille l’ADN de l’air, du sol ou de l’eau dans des environnements naturels. Ces technologies pourraient être utilisées pour détecter et suivre les populations animales ou les agents pathogènes dangereux, mais elles pourraient aussi recueillir l’ADN humain dans les environnements urbains. Cela peut poser des problèmes de consentement et de respect de la confidentialité. La biosurveillance automatisée et à distance des populations humaines, qui permet de surveiller les menaces biologiques pour la santé publique, pourrait susciter des réactions négatives de la part du grand public.

L’essor des objets personnels connectés et des implants qui surveillent la santé physique et mentale pourrait rendre les utilisateurs plus vulnérables aux cyberattaques qui visent les appareils eux-mêmes ou les entreprises qui fournissent des services numériques par l’intermédiaire de ces appareils. Les technologies militaires conçues pour améliorer les capacités humaines, comme l’édition du génome, les implants ou les prothèses, peuvent se retrouver sur les marchés de consommation et entre les mains de civils. Cette évolution pourrait être similaire à celle d’Internet, qui était autrefois un système fermé et qui est aujourd’hui accessible à tous. Certains de ces dispositifs pourraient être difficiles à détecter et pourraient mettre en péril la sécurité publique.

4.3 Propriété intellectuelle et innovations à code source ouvert

Les systèmes de propriété intellectuelle (PI) peuvent être vulnérables à l’innovation à code source ouvert et à la biofabrication qui peut reproduire des produits et des matériaux traditionnels à faible coût.

La propriété intellectuelle est un élément clé de l’innovation numérique. Par exemple, elle fait partie intégrante de la conception de matériel comme les bioréacteurs et les imprimantes 3D, et de produits comme les levures génétiquement modifiées qui produisent des substances précises par fermentation. Cependant, tous les droits de propriété intellectuelle ne sont pas exclusifs. Des initiatives à code source ouvert voient également le jour et conduisent à la conception d’outils peu coûteux qui facilitent l’accès aux technologies et stimulent l’innovation.

Il peut être difficile de parvenir à un consensus mondial sur la manière dont les modèles de propriété intellectuelle et de science ouverte peuvent coexister. Il peut y avoir des incertitudes quant à la possibilité de breveter les organismes vivants produits à l’aide de technologies, de techniques ou de données bionumériques à source ouverte. De même, il peut être difficile de breveter des produits créés par l’IA générative, lorsque l’intervention humaine est minimale.

Des produits commerciaux pourraient être élaborés grâce à la bioprospection, c’est-à-dire la recherche de données génétiques sur les espèces. Cette pratique pourrait poser des problèmes lorsque seules les données de séquences d’ADN, plutôt que des échantillons physiques, sont nécessaires pour permettre à un organisme originaire d’un pays d’être exploité économiquement dans d’autres pays.

4.4 Accès aux données dans le respect de la confidentialité

Les données biologiques sont de plus en plus numérisées. Combinée à la capacité de la technologie numérique à saisir des données biométriques humaines, cette technologie pourrait accélérer la transition vers une médecine personnalisée tout en risquant de porter atteinte à la confidentialité.

Les données sont la clé du déblocage des innovations et des progrès bionumériques et pourraient transformer la vie dans le bon sens, notamment par la découverte de nouveaux traitements contre le cancer. Plus les données biologiques prennent de l’importance, cependant, plus le risque de dilemmes politiques augmente. Par exemple, il peut être nécessaire d’autoriser les fournisseurs de services à accéder aux données pour permettre la recherche et le développement, tout en protégeant la confidentialité des personnes.

La demande croissante de tests génétiques pourrait créer de nouveaux marchés pour l’analyse des données biologiques. Les entreprises qui ont accès aux données génomiques de leurs clients potentiels pourraient bénéficier d’un avantage concurrentiel en matière de biens et de services. En l’absence d’une gouvernance adéquate pour protéger la confidentialité, des problèmes pourraient se poser quant au droit d’utiliser des données biologiques dans différentes circonstances. Les risques comprennent la communication accidentelle d’information sur l’ADN de proches parents génétiques, comme les frères, les sœurs et les enfants, avec des acteurs tiers sans le consentement de ces parents. Un organisme qui recueille des données sur l’ADN pourrait créer un profil génétique non seulement de la personne qui a volontairement communiqué ses données, mais aussi de ses proches.

Les progrès futurs de la génomique pourraient permettre aux services de bases de données génétiques de tirer de nouvelles conclusions à partir de l’ADN séquencé par le passé. Cela pourrait être problématique si les utilisateurs n’ont pas consenti à ce que leur ADN soit utilisé pour produire de nouvelles données lorsqu’ils se sont inscrits à un service d’analyse d’ADN donné. La numérisation de données biologiques comme l’ADN et leur utilisation sur des plateformes en ligne pourraient entraîner des problèmes de protection de la vie privée tout au long de la vie et pendant de nombreuses générations.

4.5 Bien-être de l’écosystème

Une transition mondiale vers la biofabrication pourrait réduire le besoin de ressources naturelles et créer des occasions de réaffectation des terres en restaurant et en protégeant les écosystèmes et en les rendant plus résistants.

Les nouvelles technologies bionumériques pourraient favoriser la restauration des écosystèmes. Des technologies comme l’ADNe et l’IA pourraient améliorer la capacité à mesurer et surveiller la biodiversité, pourraient améliorer la valeur des services écosystémiques, et pourraient contribuer à prédire les effets des projets d’aménagement sur la nature. Cela pourrait améliorer le processus d’évaluation environnementale et réduire l’effet des activités humaines sur l’environnement.

Les innovations et les produits bionumériques qui utilisent les méthodes avancées de stockage du carbone pourraient contribuer à l’atténuation des changements climatiques et à l’adaptation à ceux-ci. Les innovations bionumériques utilisées pour la biorestauration pourraient créer de nouvelles méthodes de décontamination des sites contaminés.

Cependant, certaines innovations, comme le forçage génétique qui permet aux acteurs d’introduire des traits génétiques hautement transmissibles dans les populations d’animaux ou d’insectes, pourraient également constituer des menaces pour les écosystèmes. Une fois que des êtres vivants génétiquement modifiés sont disséminés dans une zone, il n’existe pas toujours de méthode claire pour inverser cet acte. Les communautés qui pourraient être concernées par les modifications génétiques de l’écosystème pourraient aider à déterminer les moyens de minimiser ou d’atténuer ces risques. Elles peuvent détenir des connaissances précieuses sur leur écosystème et faire part de leurs préoccupations quant à l’effet sur leur environnement.

4.6 Gouvernance transfrontalière

Les technologies bionumériques peuvent ne pas être conçues ou utilisées au même rythme, ou ne pas suivre les mêmes normes dans le monde. Les incohérences dans la gouvernance des technologies bionumériques peuvent entraîner des conflits transfrontaliers et limiter la collaboration en matière d’innovation.

Même si un pays met en place des mesures pour contrôler les bioinnovations, il peut également avoir besoin de contrôler les innovations qui traversent ses frontières en provenance d’autres pays qui peuvent avoir des contrôles différents. Parmi les risques potentiels figurent les OGM qui se répandent dans la nature ou les données biologiques conservées dans des centres de données extraterritoriaux et exploitées par des acteurs étrangers.

Différentes démarches peuvent être envisagées pour communiquer les données et coordonner les limites imposées à la recherche dans les différentes juridictions. À défaut d’un consensus sur ce qui est autorisé ou non, le tourisme médical pourrait se développer : par exemple, certaines personnes pourraient se rendre dans des juridictions où les règles sont différentes, dans l’espoir d’améliorer leurs capacités grâce à la technologie d’édition du génome. Les personnes qui se rendent à l’étranger pour bénéficier de procédures expérimentales ou pour obtenir des dispositifs médicaux pourraient revenir avec des problèmes susceptibles d’exercer une pression sur les systèmes de santé locaux.

4.7 Biais et inégalités

La génétique pourrait servir de base à la discrimination, qu’elle soit intentionnelle ou non, créant ainsi de nouvelles formes d’inégalité.

Les pays pourraient utiliser la génétique à des fins de discrimination. Par exemple, l’utilisation accrue du profilage génétique dans des domaines comme l’immigration et l’application de la loi pourrait soulever de nouveaux risques de violation des droits de l’homme. Les entreprises privées comme les assureurs et les employeurs pourraient pratiquer de nouvelles formes de discrimination sur la base des données génétiques. De nouveaux mouvements identitaires liés à la génétique peuvent apparaître et propager le racisme et d’autres formes de préjugés.

La discrimination génétique pourrait également être involontaire. Les données biologiques qui ne représentent pas la diversité de la population peuvent fausser le processus d’innovation. Cela pourrait créer de nouvelles formes d’inégalité et d’exclusion. Par exemple, tout comme l’IA formée avec des données biaisées maintient les biais, si une partie de la population est plus susceptible que d’autres de faire séquencer son ADN, l’innovation fondée sur cet ADN pourrait bénéficier de manière disproportionnée à ce groupe.

4.8 Confiance

La recherche et le développement contraires à l’éthique, les théories du complot, la mésinformation et la désinformation, et l’enthousiasme non étayé au sujet des innovations bionumériques pourraient affaiblir la confiance dans les technologies bionumériques et conduire à une répartition inégale des avantages et des risques qui y sont associés.

La confiance dans les technologies bionumériques peut être difficile à gagner ou à maintenir, étant donné leur nouveauté, leur potentiel de double usage, les considérations historiques et les préoccupations éthiques qu’elles soulèvent.

La confiance peut être remise en question dans de nombreux domaines, notamment : l’utilisation de diagnostics fondés sur l’IA plutôt que faits par des médecins humains; les technologies médicales comme les nanorobots délivrant des médicaments à l’intérieur du corps; les nouveaux services visant à modifier le génome humain; la collecte de données biologiques par des acteurs publics ou privés dont les antécédents sont discutables.

Les bonnes intentions qui sous-tendent la recherche et le développement ne suffisent pas à garantir l’adoption par le grand public et l’acceptation des innovations bionumériques. La confiance du public dans les acteurs qui fournissent des biens et des services est également importante. Par exemple, tout comme les controverses dans les secteurs de l’énergie nucléaire ou de la pétrochimie ont nui à la confiance dans des secteurs entiers par le passé, la réputation et la réglementation des acteurs proposant des services de forçage génétique pourraient fortement influencer l’acceptation de ces nouvelles technologies. La confiance du public dans les innovations et les services bionumériques pourrait grandement dépendre du cadre de gouvernance destiné à protéger l’intérêt public, à encourager la cohésion sociale et à limiter les défaillances du marché.

4.9 Régimes d’étiquetage

Les consommateurs de biens et de services produits de manière bionumérique, comme les aliments ou les soins de santé, peuvent être déconcertés par l’absence de normalisation de leurs ingrédients ou processus, ce qui conduit à des interprétations différentes de certains mots ou concepts.

Les entreprises et les gouvernements pourraient utiliser des stratégies de communication ambiguës ou trompeuses pour obtenir un avantage concurrentiel sur les marchés mondiaux. Par exemple, ils pourraient utiliser des techniques de marketing qui font la promotion d’allégations non prouvées comme le faible effet environnemental de leur produit alimentaire par rapport à un produit traditionnel. Ces stratégies peuvent être déployées pour attirer des intérêts ou des segments de marché donnés.

Les nouveaux produits et services bionumériques pourraient être réglementés différemment à l’échelle internationale, et certains pays pourraient utiliser les exigences en matière d’étiquetage pour discriminer ces produits et services sous forme de mesure protectionniste.

Les produits bioconçus issus de l’édition du génome ou de la biologie synthétique pourraient déclencher des mouvements réclamant le droit de savoir et exigeant une plus grande transparence en matière d’étiquetage. Il pourrait être demandé d’indiquer non seulement si un produit a été génétiquement modifié, mais aussi quelle technique d’édition du génome a été utilisée pour sa production. Par exemple, la technologie CRISPR n’est qu’une des nombreuses techniques d’édition du génome qui comporte elle-même plusieurs variantes, chacune ayant des utilisations précises.

4.10 Alphabétisation et formation

Les innovations bionumériques pourraient devenir plus courantes et le processus d’innovation plus accessible, ce qui nécessiterait nouvelles formes d’alphabétisation et de formation à la recherche pour le grand public.

Trouver des moyens d’améliorer la culture scientifique sur les questions bionumériques pourrait réduire le risque d’utilisations nuisibles des technologies bionumériques et contribuer à empêcher la propagation de la désinformation et des théories du complot.

Des équipements de recherche abordables combinés à une science ouverte soutiennent la croissance de la biologie maison, un mouvement social dans lequel des personnes ayant peu de formation en biologie expérimentent des outils de recherche en génie génétique. L’essor des modèles opérationnels qui confèrent des avantages en échange de la communication de données génétiques révèle l’importance de favoriser une meilleure prise de décision individuelle grâce à la culture scientifique. Par exemple, les gens peuvent ne pas comprendre les risques potentiels d’une utilisation abusive des données biologiques. Ils peuvent également ne pas comprendre comment utiliser les données les concernant pour améliorer leur santé.

Tout comme les laboratoires ouverts, des installations publiques offrant aux gens un accès à des outils comme des imprimantes 3D et des découpeurs au laser, les biofonderies publiques pourraient fournir de la biologie synthétique et des logiciels de conception assistée par ordinateur. Les citoyens scientifiques, qui possèdent des connaissances en matière de bionumérique et qui expérimentent dans les biofonderies, pourraient augmenter la réserve d’expertise pour soutenir une bioéconomie locale et régionale.

Équipe du projet (collègues actuel.le.s et ancien.ne.s)

Marcus Ballinger, gestionnaire, recherche en prospective
Pierre-Olivier Desmarchais, analyste principale et chef de projet, recherche en prospective
Evan Larmand, analyste, recherche en prospective
Simon Robertson, directeur, recherche en prospective
Tieja Thomas, gestionnaire, recherche en prospective
Kristel Van der Elst, directrice générale

Communications (collègues actuel.le.s et ancien.ne.s)

Laura Gauvreau, gestionnaire, communications
Alain Piquette, graphiste
Nadia Zwierzchowska, conseillère principale en communications

© Sa Majesté le Roi du chef du Canada, 2024

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PDF : PH4-203/2024F-PDF
ISBN : 978-0-660-71463-9

Avertissement

Horizons de politiques Canada (Horizons de politiques) est le centre d’excellence en prospective du gouvernement du Canada. Notre mandat est de doter le gouvernement du Canada d’une perspective et d’un état d’esprit tournés vers l’avenir afin de renforcer la prise de décisions. Le contenu de ce document ne représente pas nécessairement le point de vue du gouvernement du Canada ou des agences et ministères participants.