La recherche présente une stratégie thérapeutique potentielle pour réduire les maladies liées à l’âge

Les résultats de recherche d’une équipe KAIST donnent un aperçu du mécanisme complexe de la sénescence cellulaire et présentent une stratégie thérapeutique potentielle pour réduire les maladies liées à l’âge associées à l’accumulation de cellules sénescentes.

Des simulations qui modélisent les interactions moléculaires ont identifié une enzyme qui pourrait être ciblée pour inverser un processus de vieillissement naturel appelé sénescence cellulaire. Les résultats ont été validés par des expériences de laboratoire sur des cellules cutanées et des tissus équivalents de la peau, et publiés dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS).

Notre recherche ouvre la porte à une nouvelle génération qui perçoit le vieillissement comme un phénomène biologique réversible. « 

Professeur Kwang-Hyun Cho, Département de bio et génie cérébral, Institut supérieur des sciences et technologies de Corée (KAIST)

Les cellules répondent à divers facteurs, tels que le stress oxydatif, les dommages à l’ADN et le raccourcissement des télomères coiffant les extrémités des chromosomes, en entrant dans une sortie stable et persistante du cycle cellulaire. Ce processus, appelé sénescence cellulaire, est important, car il empêche les cellules endommagées de proliférer et de se transformer en cellules cancéreuses. Mais c’est aussi un processus naturel qui contribue au vieillissement et aux maladies liées à l’âge. Des recherches récentes ont montré que la sénescence cellulaire peut être inversée. Mais les approches de laboratoire utilisées jusqu’à présent nuisent également à la régénération tissulaire ou ont le potentiel de déclencher des transformations malignes.

Le professeur Cho et ses collègues ont utilisé une stratégie innovante pour identifier les molécules qui pourraient être ciblées pour inverser la sénescence cellulaire. L’équipe a rassemblé des informations issues de la littérature et des bases de données sur les processus moléculaires impliqués dans la sénescence cellulaire. À cela, ils ont ajouté les résultats de leurs propres recherches sur les processus moléculaires impliqués dans la prolifération, la quiescence (une cellule ne se divisant pas et pouvant réintégrer le cycle cellulaire) et la sénescence des fibroblastes cutanés, un type de cellule bien connu pour réparer les plaies. À l’aide d’algorithmes, ils ont développé un modèle qui simule les interactions entre ces molécules. Leurs analyses leur ont permis de prédire quelles molécules pourraient être ciblées pour inverser la sénescence cellulaire.

Ils ont ensuite étudié l’une des molécules, une enzyme appelée PDK1, dans des fibroblastes cutanés sénescents incubés et des modèles de tissu équivalent cutané tridimensionnel. Ils ont découvert que le blocage de PDK1 conduisait à l’inhibition de deux molécules de signalisation en aval, ce qui à son tour rétablissait la capacité des cellules à rentrer dans le cycle cellulaire. Notamment, les cellules ont conservé leur capacité à régénérer la peau blessée sans proliférer d’une manière qui pourrait conduire à une transformation maligne.

Les scientifiques recommandent que des investigations soient ensuite effectuées dans les organes et les organismes pour déterminer le plein effet de l’inhibition de PDK1. Étant donné que le gène qui code pour PDK1 est surexprimé dans certains cancers, les scientifiques s’attendent à ce que son inhibition ait des effets à la fois anti-âge et anticancéreux.