La vie repose sur le stockage et la transmission d’informations. Dans les organismes complexes, ces informations existent sous deux formes primaires: le génome et l’épigénome. Bien que les informations génétiques restent largement inchangées tout au long de la vie, l’épigénome est dynamique, répondant aux facteurs environnementaux et au vieillissement.
Le vieillissement résulte de divers processus biologiques, notamment des mutations génétiques, des dommages cellulaires et une perte d’informations épigénétiques.
Vieillissement et reprogrammation cellulaire
Une caractéristique du vieillissement est la sénescence cellulaire, un état dans lequel les cellules cessent de diviser. Les cellules sénescentes contribuent au dysfonctionnement des tissus en libérant des molécules inflammatoires et des espèces réactives de l’oxygène, accélérant le processus de vieillissement. Des facteurs tels que les dommages à l’ADN, le raccourcissement des télomères et le stress oxydatif déclenchent cet état, ce qui en fait une cible clé pour les thérapies potentielles de renversement d’âge.
Le système reporter NCC pour surveiller la sénescence cellulaire. Le système de reporter NCC intégré dans les fibroblastes humains. Signaux NCC dans les fibroblastes au repos. (Crédit: Journal Aging)
La capacité de réinitialiser l’âge d’une cellule sans provoquer de mutations nocives ou de cancer a longtemps intrigué les scientifiques. Les premières expériences dans les années 1960 ont démontré que les noyaux de cellules adultes contenaient toutes les informations nécessaires pour créer un nouvel organisme.
Cette idée a gagné du terrain en 2006 lorsque les chercheurs ont identifié un groupe de quatre facteurs de transcription – OCT4, SOX2, KLF4 et C-MYC (OSKM) – capable de convertir les cellules adultes en cellules souches pluripotentes induites (IPSC). Ces IPSC pourraient alors se transformer en n’importe quel type de cellule, ce qui augmente la possibilité de rajeunir les tissus âgés.
Cependant, les premières expériences avec OSKM ont soulevé des préoccupations. Lorsqu’ils sont exprimés à des niveaux élevés, ces facteurs ont déclenché une croissance cellulaire incontrôlée, conduisant à la formation de tumeurs. Des études ultérieures ont révélé une approche plus sûre: en utilisant un ensemble modifié de trois facteurs (OSK) ou en appliquant OSKM en rafales courtes.
Cette méthode a réussi à rajeunir les tissus sans provoquer de cancer, de restaurer la fonction dans des organes tels que le nerf optique, les reins et les muscles.
Percée d’inversion de l’âge chimique
Les chercheurs de Harvard ont récemment atteint une étape importante dans cette quête et ont publié leurs résultats dans le Journal Aging. En utilisant une méthode de dépistage à haut débit, ils ont identifié six composés chimiques qui ont inversé le vieillissement cellulaire dans les cellules cutanées humaines et de souris. Ces composés ont restauré les modèles d’expression des gènes jeunes et inversé l’âge biologique en moins d’une semaine.
“Il s’agit d’une percée”, a déclaré le Dr David Sinclair, biologiste moléculaire à École de médecine de Harvard et co-auteur de l’étude. Il pense que ces résultats marquent une étape importante vers «un rajeunissement abordable du corps entier».
L’équipe a utilisé deux techniques de pointe pour mesurer le vieillissement: les horloges de vieillissement basées sur la transcription et les tests de compartimentation nucléocytoplasmique (NCC). Le NCC est un processus cellulaire fondamental qui diminue avec l’âge, contribuant à la dysfonction tissulaire. En restaurant la CCN, les chercheurs ont effectivement inversé les marqueurs clés du vieillissement.
La reprogrammation partielle médiée par l’OSK améliore les caractéristiques de la sénescence cellulaire. (Crédit: Journal Aging)
Controverse et défis futurs
Malgré l’excitation entourant les conclusions, certains experts exhortent la prudence. Le biogerontologue Matt Kaeberlein a reconnu le potentiel de la méthode de dépistage, mais a fait valoir que l’étude manquait de validation suffisante dans les modèles animaux. Il a souligné la nécessité d’une recherche plus approfondie pour démontrer des avantages réels, tels que l’amélioration de la santé ou de la prolongation de la durée de vie.
Le Dr Charles Brenner, chercheur du métabolisme, a soulevé des préoccupations concernant trois des composés de l’étude: Chir99021, qui interfère avec le métabolisme du glycogène; Tranylcypromine, un antidépresseur; et l’acide valproïque, un traitement du trouble bipolaire avec une toxicité hépatique potentielle.
“Ces composés ne sont généralement pas sûrs seuls ou en combinaison”, a averti Brenner. Il a également noté que des approches chimiques similaires avaient été explorées dès 2013, suggérant que les allégations de l’étude n’étaient pas entièrement révolutionnaires.
La reprogrammation des cocktails de petites molécules restaure les altérations de la CNC dans les cellules sénescentes. (Crédit: Journal Aging)
L’idée d’une «fontaine de jeunes» a captivé l’humanité depuis des siècles. Bien qu’aucun printemps mythique n’existe pour arrêter le vieillissement, la science se rapproche maintenant du déverrouillage des mécanismes biologiques qui régissent la longévité. Avec des recherches continues, le rêve de renverser le vieillissement peut un jour devenir une réalité.
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