Un octogénaire a huit décennies derrière lui. Ses cellules portent les traces de cette époque dans leur génome. Mais peut-on revenir en arrière sur cette horloge biologique ? Des scientifiques de Bonn ont réussi à rajeunir en laboratoire les cellules d’un octogénaire à tel point que leur âge moléculaire mesuré est tombé à moins de 20 ans. Pour ce faire, ils ont transformé les précurseurs des globules rouges en cellules souches, qui pourront ensuite être utilisées pour développer des cellules nerveuses. L’équipe de l’Université de Bonn a publié les résultats dans la revue spécialisée « Aging Cell ».
Ce qui est particulièrement remarquable, c’est la façon dont s’est produit le rajeunissement. En quelques semaines, les caractéristiques typiques du vieillissement ont progressivement disparu des cellules. Ce processus s’est poursuivi même lorsque la division cellulaire était fortement ralentie. Les scientifiques ont pu le suivre pendant plus de 100 jours. À long terme, cela pourrait également être important pour la recherche sur la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies liées à l’âge. Cependant, il n’est pas encore possible de rajeunir le corps humain.
Deux protéines modifient le programme de développement des cellules sanguines
Le groupe de travail dirigé par le professeur Oliver Brüstle de l’hôpital universitaire de Bonn a examiné des échantillons de sang provenant de 15 personnes. Les donneurs étaient âgés de zéro à 101 ans. Les scientifiques ont obtenu des précurseurs de globules rouges à partir des échantillons. À l’aide de virus spéciaux, ils ont amené les cellules à produire deux protéines appelées SOX2 et cMYC.
Ces protéines influencent les gènes actifs. Au lieu de se transformer en globules rouges, les cellules ont acquis les propriétés des cellules souches neurales. En plus des cellules nerveuses, elles peuvent également donner naissance à certaines cellules de soutien du système nerveux.
Après douze jours, de nouvelles cellules souches sont créées
Après seulement douze jours, les cellules reprogrammées présentaient les caractéristiques typiques des cellules souches. Cependant, leur développement ultérieur a pris plus de temps. Même après qu’elles aient été reconnues comme cellules souches neurales, l’activité de nombreux gènes a changé.
L’âge épigénétique des cellules souches initialement obtenues ne représentait en moyenne que 13 pour cent de l’âge du donneur. Après une culture à long terme, la valeur des lignées cellulaires établies était parfois inférieure à cinq pour cent. La plupart des changements épigénétiques liés à l’âge ont été inversés après environ 50 jours.
Les horloges épigénétiques enregistrent l’âge des cellules
Pour vérifier, les scientifiques ont examiné si les cellules souches rajeunies présentaient encore des signes typiques de vieillissement. Ils ont prêté attention à quatre caractéristiques :
- Dommages au matériel génétique : En vieillissant, les dommages causés à l’ADN peuvent s’accumuler. Il n’y avait aucune différence notable liée à l’âge dans les cellules reprogrammées.
- Approvisionnement en énergie : Les mitochondries fournissent de l’énergie aux cellules. Leurs fonctions examinées n’étaient pas sensiblement affectées par l’âge des donneurs.
- Élimination des déchets cellulaires : Les cellules décomposent normalement elles-mêmes les composants endommagés. Ce processus de purification a également fonctionné sur les cellules souches rajeunies.
- Structure du noyau cellulaire : Avec l’âge, la structure du noyau cellulaire change. Les cellules souches examinées n’ont montré aucune anomalie typique liée à l’âge.
Cela s’appliquait même aux cellules souches créées à partir d’échantillons de sang provenant de personnes âgées de 87 et 101 ans. Dans ces études, elles n’ont pratiquement montré aucune des caractéristiques typiques des cellules anciennes.
Le nouveau processus contourne une étape intermédiaire
Avec les procédures conventionnelles, les cellules souches pluripotentes sont souvent créées en premier. Ceux-ci peuvent se développer en presque tous les types de cellules. Vos marqueurs d’âge épigénétiques peuvent être réinitialisés dans un délai d’environ 20 jours.
Les scientifiques de Bonn ont sauté cette étape intermédiaire. Leurs cellules précurseurs sanguines se sont immédiatement transformées en cellules souches neurales. Cela a permis d’examiner l’évolution progressive des caractéristiques liées à l’âge sur une période plus longue.
Le rajeunissement cellulaire fonctionne également sans division cellulaire rapide
Dans d’autres expériences, les scientifiques ont ralenti la prolifération des cellules souches en utilisant du glycérol et de la thymidine. Bien que les cellules se divisent beaucoup moins fréquemment, leur âge épigénétique mesuré a diminué dans des proportions similaires à celles des cultures non traitées.
Même le développement ciblé des cellules nerveuses n’a pas stoppé le processus. Les cellules nerveuses résultantes ne se sont plus divisées, mais ont continué à perdre leurs caractéristiques épigénétiques liées à l’âge. Une division cellulaire continue n’est apparemment pas nécessaire pour obtenir cet effet.
L’activité des gènes a également changé de manière significative. Avant la reprogrammation, les groupes de donneurs jeunes et âgés différaient par 1871 gènes. Au bout de 14 jours, il n’y en avait plus que 20, et plus tard seulement douze. Cependant, le groupe de comparaison le plus jeune était petit, avec trois nouveau-nés. De plus, le changement de type cellulaire pourrait masquer certaines différences.
Le type de cellule pourrait influencer la mesure de l’âge
Les horloges épigénétiques ne capturent pas tous les processus du vieillissement biologique. De plus, dans de telles mesures, le tissu nerveux peut présenter des valeurs d’âge inférieures à celles du sang. Une partie du rajeunissement observé pourrait donc être liée à la conversion du type cellulaire.
Des changements dans les concentrations d’oxygène au cours de la culture pourraient également avoir influencé les résultats. L’ampleur de l’impact de ces facteurs reste encore incertaine.
La recherche sur la maladie d’Alzheimer pourrait en bénéficier à long terme
L’âge est le facteur de risque le plus important de la maladie d’Alzheimer. À l’avenir, des cellules nerveuses créées artificiellement pourraient aider à mieux étudier les changements moléculaires dans les maladies liées à l’âge.
La méthode de Bonn peut également être utilisée pour tester des principes actifs afin de déterminer s’ils accélèrent ou ralentissent la réinitialisation des caractéristiques épigénétiques liées à l’âge. À ce jour, aucun traitement contre la maladie d’Alzheimer ou d’autres maladies liées à la vieillesse n’a vu le jour.
Par Anne Bajrica
L’original de cet article « Des chercheurs allemands rajeunissent les cellules d’une personne de 80 ans de plus de 60 ans » vient de Smart Up News.
