Au Japon, les racines d'une plante, la shikonine, étaient utilisées en pharmacologie, en dermatologie et comme colorant (un superbe rouge). La plante avait presque disparu et il fallait importer les racines de Chine ou de Corée. La société Mitsui Petrochemicals a réussi à cultiver ces cellules de racines colorées en fermenteurs et produit à présent la shikonine, qu'elle vend en poudre ou en bâtonnets, en crème pour les blessures, les brûlures et les hémorroïdes, comme cosmétique ou comme teinture végétale pour les tissus.

Théoriquement, il y a beaucoup de candidats à la production de métabolite en fermenteurs, mais les coûts d'une production biotechnologique, comparés à ceux d'une extraction à partir de plantes cultivées ou à ceux d'une synthèse chimique, ralentissent les ardeurs.

Le potentiel industriel des cellules végétales concerne l'industrie pharmaceutique (alcaloïdes, cardiotoniques...), l'industrie cosmétique, l'industrie des parfums, l'industrie alimentaire et même celle du tabac !

Le génie génétique végétal

Lorsque les cellules végétales sont dans des tubes à essais, sans paroi rigide (protoplastes), on peut les transformer par génie génétique. C'est ce qu'a réussi l'école de biologie moléculaire du professeur Van Montagu, à Gand, en Belgique, et le laboratoire dirigé par l'un de ses brillants élèves, J. Schell, à Cologne. Ils furent les premiers à obtenir en 1983 des plants de tabac entiers transformés, résistant à la kanamycine, un antibiotique très connu, dont le mécanisme d'action sur les plantes est assez semblable à celui des herbicides.

En 1984, Monsanto, qui travaille avec l'équipe de Gand, a réussi à produire quinze variétés de tomates résistantes à la kanamycine et a même obtenu des pétunias fabriquant une hormone humaine, la Gonadotropine chorionique. De son côté, la société Plant Genetic System a produit des plants de tabac résistant à des larves d'insectes. Un gène de la bactérie Bacillus thuringiensis, codant pour la fabrication d'une protéine, a été introduit dans le chromosome du tabac, et les feuilles fabriquent ainsi un peu de cette protéine, qui est toxique pour les insectes, mais pas pour la plante.

Calgene, société américaine de biotechnologie végétale, a déposé en 1985 un brevet pour son gène de tolérance au glyphosate, aro A. Il a été enregistré sous le nom de Glyphotal^tm.

Le glyphosate est un herbicide très utilisé, qui agit sur la croissance des plantes en inhibant une enzyme. La société Calgene a isolé et établi la séquence du gène (fragment de chromosome) qui code pour une enzyme insensible à cet herbicide. Ce gène, placé dans un végétal, devrait lui conférer sa propriété de résistance au produit. Ainsi, seules les mauvaises herbes seraient atteintes. Ce gène a été introduit par génie génétique dans différentes espèces : soja, tomate, coton, tabac, peuplier... Des accords de développement et de commercialisation ont été passés avec Delkab-Pfizer Genetics pour le maïs, Phytogen pour le coton, Coker's Seeds pour le tabac. A côté de ces techniques semblables à celles utilisées pour les bactéries ou pour les cellules animales, les cellules végétales (protoplastes, grains de pollen) ont la faculté exceptionnelle de pouvoir « absorber » un petit fragment de gène.

L'équipe allemande de J. Schell a tout récemment réussi à faire pénétrer un gène (un petit « morceau » de chromosome) dans des inflorescences immatures de seigle. Certaines des graines obtenues ont acquis le caractère ajouté. Si cette technique pouvait se développer, elle permettrait d'éviter de passer par le stade des cellules végétales, pour les plantes difficiles à régénérer comme le maïs ou le blé.

Les biotechnologies de l'espace

Des microbilles de latex de 5 à 10 micromètres de diamètre, fabriquées dans l'espace et vendues 400 dollars le flacon, des cellules pancréatiques bêta pour des greffes destinées à des diabétiques, de l'alpha-1-antitripsine « extrapure » pour traiter les emphysèmes, de nouvelles méthodes d'analyse du sang, un appareil pour mesurer les mouvements des yeux, un kinésigraphe : après la physiologie humaine spatiale, la biotechnologie spatiale commence à intéresser les industriels. La première entreprise qui en a compris l'intérêt, McDonnell Douglas, a installé, dès 1972, des équipements d'électrophorèse sur les vols Apollo et même sur les vols soviétiques (Bio Spoutnik).