- La durée de vie humaine a augmenté au cours des 20e et 21e siècles, mais ces augmentations ralentissent, de sorte que les scientifiques continuent de rechercher des moyens d’améliorer la longévité.
- Une alimentation saine, l’hygiène et les soins médicaux ont tous contribué à l’augmentation de la durée de vie, et maintenant les chercheurs se tournent vers la génétique.
- Dans une nouvelle étude de preuve de concept, les chercheurs ont presque doublé la durée de vie des cellules de levure en recâblant génétiquement le circuit qui contrôle le vieillissement.
- Leurs découvertes pourraient ouvrir la voie à une augmentation de la longévité d’organismes plus complexes et, peut-être même, d’humains.
Nous nous efforçons tous de vivre longtemps et en bonne santé, mais pouvez-vous prolonger votre vie ? Les National Institutes of Health (NIH) nous disent que la meilleure façon d’augmenter la durée de vie est de bien manger, d’avoir un sommeil de qualité, de faire de l’exercice régulièrement, de passer des examens médicaux réguliers et d’éviter les mauvaises habitudes telles que fumer et boire trop d’alcool.
Les scientifiques qui luttent contre le processus de vieillissement ont prolongé la durée de vie des vers, des souris et même des singes. Mais pourraient-ils faire la même chose pour les gens ?
Aujourd’hui, une équipe de l’Université de Californie à San Diego est parvenue à prolonger d’environ 80 % la durée de vie d’un organisme simple en manipulant le circuit génétique qui contrôle le vieillissement.
L’étude de preuve de concept réalisée dans la levure est publiée dans Science.
Sommaire
La biologie synthétique derrière le vieillissement cellulaire
L’équipe de recherche de l’UC San Diego étudie le vieillissement cellulaire depuis plusieurs années, découvrant que les cellules suivent une cascade de changements moléculaires tout au long de leur vie jusqu’à ce qu’elles finissent par dégénérer et mourir. Cependant, ils ont découvert que toutes les cellules ne vieillissaient pas de la même manière, et c’était l’objet de leurs nouvelles recherches.
Ils ont d’abord utilisé des simulations informatiques du vieillissement cellulaire pour tester leurs idées avant de passer à la modification des circuits de vieillissement de la levure unicellulaire Saccharomyces cerevisiae.
Ils ont découvert que les cellules suivaient l’une des deux voies de vieillissement. Environ la moitié des cellules ont subi une baisse progressive de la stabilité de leur ADN (vieillissement nucléolaire) ; pour le reste, la trajectoire de vieillissement s’est caractérisée par une baisse de leur
Manipuler l’expression des gènes pour augmenter la durée de vie
Pour contrôler le vieillissement des cellules, ils ont manipulé l’expression de deux
Lorsque l’un de ces régulateurs est exprimé et donc actif, il empêche l’autre de s’exprimer. Les chercheurs ont donc conçu un oscillateur de gènes synthétiques pour recâbler ce mécanisme. En générant des oscillations soutenues entre les deux types de dégénérescence cellulaire dans les cellules individuelles, ils ont empêché les cellules de suivre l’une ou l’autre des deux voies de vieillissement. La durée de vie de ces cellules a augmenté.
Le professeur Nan Hao, auteur principal de l’étude et codirecteur de l’Institut de biologie synthétique de l’UC San Diego, a déclaré Nouvelles médicales aujourd’hui:
« Notre travail est une preuve de concept, montrant que, tout comme les ingénieurs mécaniciens peuvent réparer et améliorer nos voitures afin qu’elles puissent durer plus longtemps, nous pouvons également utiliser la même approche d’ingénierie pour modifier et améliorer nos cellules pour qu’elles vivent plus longtemps. Le point culminant est notre approche pour y parvenir : utiliser des ordinateurs pour simuler le système de vieillissement naturel et guider la conception et l’ingénierie rationnelle du système pour prolonger la durée de vie. »
La durée de vie a presque doublé après le recâblage génétique
En créant l’oscillateur de gène, les scientifiques ont fait basculer continuellement les cellules de levure entre les deux voies de vieillissement, les empêchant de s’engager dans leur voie prédestinée de déclin et de mort, ralentissant la dégénérescence des cellules.
Ces cellules de levure qui ont été recâblées synthétiquement et vieillies sous la direction de l’oscillateur synthétique ont eu une augmentation de 82 % de leur durée de vie par rapport aux cellules témoins.
Et la manipulation génétique n’a pas semblé les affecter négativement, selon le professeur Hao, qui a déclaré MNT: « Les cellules de levure survivent bien avec un taux de croissance rapide. »
Application potentielle pour améliorer la longévité
« C’est la première fois que cette approche basée sur l’ingénierie guidée par le calcul [has been] utilisé dans la recherche sur le vieillissement. Je ne vois pas pourquoi nous ne pouvons pas appliquer la même stratégie aux cellules humaines.
– Professeur Nan Hao
Toutes les cellules contiennent
L’objectif peut être non seulement de prolonger la vie d’organismes plus complexes, mais aussi de prolonger la vie de certaines cellules au sein des organismes pour prévenir les maladies dégénératives.
Cependant, le professeur Hao a averti qu’ils ne savaient pas si l’augmentation de la longévité pourrait affecter les cellules d’autres manières :
« C’est une question biologique profonde. Notre hypothèse actuelle est que la longévité de la cellule n’est pas un trait sélectionné par l’évolution. Les cellules doivent d’abord être capables de survivre dans un environnement stressant, imprévisible et en évolution rapide.
« Il est possible que nos cellules à longue durée de vie soient moins résistantes à certains types de stress dans l’environnement. Donc, fondamentalement, prolonger la longévité pourrait sacrifier certaines fonctions normales, mais ce n’est qu’une hypothèse », a-t-il ajouté..
Implications sur l’augmentation des années de vie en bonne santé pour les gens?
Le professeur Hao a suggéré qu’il pourrait y avoir un potentiel pour cette approche chez les personnes :
« Les deux régulateurs ont des homologues chez l’homme, donc je pense que la même stratégie pourrait être appliquée aux cellules humaines. En fait, c’est notre prochaine étape dans le futur.
Et le professeur Howard Salis, chercheur principal au Salis Lab, Penn State University, qui n’a pas participé à l’étude, a convenu :
« Si l’objectif collectif de ces interventions est de maintenir des états cellulaires plus sains, alors le risque et la morbidité des maladies associées à l’âge seront réduits. »
Cependant, il n’en est qu’à ses débuts, et bien que cette étude montre qu’il est possible de désactiver les mécanismes de vieillissement dans un organisme unicellulaire, de nombreuses questions doivent encore être résolues avant que la technologie ne puisse être appliquée à l’homme.
