Des chercheurs de l'université Weill Cornell Medicine et de la société d'épigénétique TruDiagnostic ont découvert des marqueurs ADN associés à des rétroéléments, des restes de matériel génétique viral ancien, dans nos gènes qui agissent comme des horloges épigénétiques extrêmement précises prédisant l'âge chronologique. Les résultats soutiennent l'idée que certains rétroéléments du génome humain pourraient être impliqués dans le vieillissement.
On sait que les rétroéléments ont un impact sur la régulation des gènes, l’expression des gènes, la stabilité génomique et la trajectoire de diverses maladies humaines, mais leur potentiel en tant que biomarqueurs du vieillissement est resté largement inexploré.
L'étude, publiée le 2 août dans Vieillissement cellulaireont conclu que ces horloges de rétroéléments intégrées au génome humain captent des signaux uniques de vieillissement non reconnus auparavant par d'autres horloges qui mesurent l'âge chronologique. La plupart des horloges de vieillissement estiment l'âge biologique d'une personne en fonction des modèles de marqueurs épigénétiques – des étiquettes chimiques appelées groupes méthyles qui sont attachées à l'ADN et affectent la façon dont les gènes sont exprimés. Le modèle de méthylation des rétroéléments semble changer à mesure que les personnes vieillissent, ce qui entraîne une plus grande activité de certains gènes, ce qui peut entraîner une instabilité génomique, une inflammation et des maladies liées à l'âge.
Le vieillissement est un processus complexe influencé par des facteurs génétiques, environnementaux et épigénétiques. Les chercheurs recherchent des marqueurs fiables capables de prédire l'âge biologique, un instantané de l'âge d'une personne au niveau biochimique qui a un impact sur la santé et le bien-être général. D'autre part, l'âge chronologique représente le nombre d'années qu'une personne a vécues. Selon les individus, les deux peuvent ne pas être corrélés.
Construire une horloge vieillissante à base de rétroéléments
Les chercheurs ont utilisé un modèle d'apprentissage automatique de TruDiagnostic pour analyser les données épigénétiques de 12 670 individus âgés de 12 à 100 ans. En utilisant les modèles de méthylation de l'ADN résultants des rétroéléments, en particulier du rétrovirus endogène humain (HERV) et des éléments nucléaires intercalés de longue date (LINE), ils ont développé une horloge composite rétroélément-âge appelée « Retro-Age ».
Désormais, grâce à Retro-Age, nous disposons d'une meilleure compréhension et d'une nouvelle perspective sur le processus de vieillissement et d'un outil potentiellement puissant pour prédire l'âge biologique.
Dr Lishomwa Ndhlovu, professeur émérite de médecine Herbert J. et Ann L. Siegel et professeur d'immunologie en médecine à la division des maladies infectieuses de Weill Cornell Medicine, premier auteur
Les chercheurs ont découvert que l’horloge du rétro-âge restait précise lors de tests sur divers tissus humains, complétait les horloges épigénétiques existantes et s’étendait même à d’autres espèces de mammifères. Leurs résultats suggèrent que l’activité des rétroéléments pourrait être un aspect fondamental du vieillissement chez différentes espèces.
Retour en arrière : l'impact des facteurs environnementaux
Les chercheurs ont également constaté que les schémas de méthylation de l’ADN observés étaient non seulement prédictifs de l’âge, mais aussi sensibles à des facteurs extérieurs comme le traitement antirétroviral suivi par les personnes vivant avec le VIH. L’infection par le VIH accélère le vieillissement épigénétique, tandis que le traitement antirétroviral semble inverser l’horloge dans une certaine mesure. Cela suggère que l’activité des rétroéléments est influencée à la fois par l’infection et par son traitement, affectant le processus de vieillissement biologique chez les personnes vivant avec le VIH.
« La réactivation de certains rétroéléments augmente avec l'âge, ce qui peut conduire à des signes biologiques du vieillissement tels que l'inflammation, la sénescence cellulaire et l'instabilité génomique », a déclaré le Dr Michael Corley, auteur correspondant et professeur adjoint d'immunologie en médecine à la division des maladies infectieuses de Weill Cornell Medicine. « Nos résultats indiquent que les horloges des rétroéléments capturent des facettes jusqu'alors non détectées du vieillissement biologique et pourraient ouvrir la voie à de futurs traitements pour ces maladies et d'autres maladies liées à l'âge. »
La surveillance de l’activité des rétroéléments pourrait aider à suivre l’efficacité des thérapies anti-âge, les résultats de santé des populations vieillissantes et l’impact des changements de mode de vie sur le vieillissement biologique, ont déclaré les chercheurs.
Les docteurs Ndhlovu et Corley prévoient d'explorer de nouveaux traitements ou interventions thérapeutiques pour les maladies liées à l'âge en ciblant les états épigénétiques de rétroéléments spécifiques du génome humain. Cette approche, ont-ils noté, pourrait éventuellement inverser ou atténuer les effets biologiques du vieillissement, améliorant ainsi la santé et la durée de vie d'un individu.
