Une "horloge" génétique réajustée ralentit le vieillissement et augmente la durée de vie des cellules
Des scientifiques américains de l’université de San Diego ont mis au point un moyen potentiel de ralentir le processus de vieillissement cellulaire, en utilisant une « horloge » génétique oscillante.
Image d’entête : cellules de levure en cours de division. (Steve Gschmeissner)
Les symptômes familiers du vieillissement, que nous redoutons tous, commencent au niveau cellulaire. Chacune de nos milliards de cellules subit une cascade de changements moléculaires au cours de sa vie, subissant différents types de dommages jusqu’à ce qu’elle ne puisse plus fonctionner correctement et qu’elle meure. Ce phénomène contribue au déclin de la santé lié à l’âge, depuis les rides et les cheveux gris jusqu’à l’augmentation des risques de nombreuses maladies.
Dans une précédente étude, l’équipe de l’université de San Diego a constaté que les cellules semblent vieillir en suivant l’un des deux processus spécifiques, s’engageant dans une voie et ne s’écartant pas de l’autre. La répartition est d’environ 50/50, même parmi les cellules de la même lignée génétique dans le même environnement. L’une des voies implique le déclin de la stabilité de l’ADN et l’autre le déclin des mitochondries, qui produisent de l’énergie pour les cellules. Dans les deux cas, le résultat final est le même : la mort cellulaire.
Pour cette nouvelle étude, l’équipe a mis au point un moyen de ralentir le vieillissement cellulaire en permettant aux cellules d’osciller entre ces deux processus différents. Pour poursuivre l’analogie du chemin, vous atteindriez votre destination finale (la mort cellulaire) plus rapidement si vous suiviez un seul chemin jusqu’au bout, mais en faisant des allers-retours entre les deux, cela prendrait beaucoup plus de temps.
Pour y parvenir, l’équipe a modifié un circuit central de régulation des gènes qui contrôle le vieillissement des cellules. Habituellement, il fonctionne comme un interrupteur à bascule, envoyant une cellule particulière sur une trajectoire particulière, mais dans ce cas, les chercheurs l’ont modifié pour qu’il fonctionne comme un oscillateur de gènes. Cela permet à une cellule de passer périodiquement d’une voie à l’autre, ralentissant ainsi l’arrivée à la destination de la mort cellulaire.
Tirée de l’étude, vidéo d’une cellule modifiée qui vieillit en faisant osciller l’abondance d’un régulateur principal du vieillissement. (Hao Lab, UC San Diego)
L’équipe a testé l’intervention sur des cellules de levure et elle a constaté que celles qui étaient contrôlées par un oscillateur de gènes vivaient environ 82 % plus longtemps que les cellules de levure vieillies normalement. Les scientifiques affirment qu’il s’agit de l’allongement de la durée de vie le plus prononcé de toutes les précédentes interventions génétiques ou chimiques de lutte contre le vieillissement, qui tentent souvent de rajeunir les cellules.
Bien sûr, les humains ne sont pas des cellules de levure, et il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant que nous ne célébrions régulièrement nos deux centenaires. Mais l’équipe envisage maintenant d’appliquer cette technique aux cellules humaines, notamment aux cellules souches et aux neurones.
L’étude publiée dans Science : Engineering longevity—design of a synthetic gene oscillator to slow cellular aging et présentée sur le site de de l’Université de San Diego : Scientists Slow Aging by Engineering Longevity in Cells.