Des scientifiques dirigés par le University of Tennessee Health Science Center (UTHSC) et l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse explorent l’interaction élaborée entre les gènes, le sexe, la croissance et l’âge et comment ils influencent la variation de la longévité. Leurs conclusions, qui sont publiées dans la revue à comité de lecture La sciencesont une étape importante pour comprendre pourquoi certaines personnes vivent plus longtemps que d’autres et fournissent une base pour de futures études visant à améliorer l’état de santé.
Robert Williams, PhD, directeur du Département de génétique et de génomique de la Faculté de médecine de l’UTHSC, ainsi que Johan Auwerx, MD, PhD, professeur et directeur du Laboratoire de physiologie intégrée et des systèmes à l’EPFL, ont lancé en 2016 un programme visant à définir la génétique facteurs sous-jacents au vieillissement et à la durée de vie.
Trouver des voies moléculaires communes qui contrôlent les différences de vitesse de vieillissement est essentiel pour comprendre comment les individus diffèrent dans leur santé et leur durée de vie. De telles informations peuvent nous aider à trouver des moyens d’intervenir de manière rationnelle. »
Robert Williams, PhD, président du département de génétique et de génomique du Collège de médecine de l’UTHSC
Drs. Williams et Auwerx ont travaillé avec des collègues du National Institute on Aging’s Interventions Testing Program (ITP), qui a fait don de l’ADN de plus de 12 000 souris au projet. Les souris ITP sont génétiquement hétérogènes. Chacune des 27 574 souris étudiées est un frère à part entière, partageant la moitié de son héritage génétique avec les autres souris du programme, et chacune a une durée de vie connue, ce qui en fait un système idéal à étudier.
Des chercheurs de l’EPFL et de l’UTHSC ont mesuré la constitution génétique de plus de 3000 souris, toutes sœurs ou frères génétiques. Les souris ont ensuite été génotypées et laissées vivre jusqu’à leur mort naturelle. Les chercheurs ont ensuite exploré la relation entre la différence d’ADN et les différences dans la durée de vie de chaque souris. Cette cartographie génétique a permis aux équipes de définir des tronçons d’ADN dans les génomes qui affectent la longévité. Les résultats montrent que les segments d’ADN, ou loci, associés à la longévité sont largement spécifiques au sexe, les femmes ayant une région du chromosome 3 qui affecte la durée de vie. Lorsque les hommes décédés prématurément pour des raisons non liées au vieillissement ont été retirés de l’analyse, des signaux génétiques supplémentaires ont commencé à émerger, suggérant que certaines variations génétiques n’affectent la durée de vie qu’après un certain âge.
En plus de trouver des déterminants génétiques de la longévité, les chercheurs ont exploré d’autres contributeurs. En général, les souris plus grosses meurent plus jeunes. Les chercheurs ont découvert que certains des effets génétiques sur la longévité, mais pas tous, se répercutent sur la croissance. L’un des effets non génétiques peut être la façon dont l’accès précoce à la nourriture affecte la croissance. Ils ont observé que les souris des portées plus petites avaient tendance à être des adultes plus lourds et à vivre moins longtemps. Les souris de portées plus grandes qui devaient partager le lait de leur mère avec plus de frères et sœurs, ont grandi plus lentement et ont vécu plus longtemps en moyenne. Les chercheurs ont corroboré ces tendances de croissance précoce par rapport à la longévité dans de grands ensembles de données humaines avec des centaines de milliers de participants.
Au-delà de la caractérisation de la façon dont la longévité est affectée, les chercheurs ont travaillé pour trouver les gènes les plus susceptibles de jouer un rôle dans la détermination de la longévité. Ils ont mesuré l’effet de la variation de l’ADN sur la façon dont les gènes sont exprimés et ont comparé leurs analyses avec de multiples bases de données humaines et non humaines. À partir de là, ils ont nommé quelques gènes susceptibles de moduler les taux de vieillissement. Ils ont ensuite testé les effets de la manipulation de ces gènes chez les vers ronds et ont découvert qu’un sous-ensemble de perturbations génétiques affectait en fait la durée de vie. Les résultats de cette étude seront une riche ressource de gènes vieillissants qui, espérons-le, guideront la conception de thérapies qui prolongent non seulement la durée de vie, mais aussi la durée de vie.
Le financement du projet a été assuré par le NIA, l’EPFL, le Conseil européen de la recherche, le Fonds national suisse de la recherche scientifique et la Fondation Glenn pour la recherche médicale. L’article, intitulé « Génétique de la longévité dépendante du sexe et de l’âge dans une population hétérogène de souris », est dans le numéro d’octobre 2022 de La science.
