Au milieu de nombreuses spéculations et recherches sur la façon dont notre génétique affecte notre façon de vieillir, une étude de l’Université de Californie à Berkeley montre maintenant que les différences individuelles dans notre ADN importent moins à mesure que nous vieillissons et que nous devenons sujets aux maladies du vieillissement, telles que le diabète et le cancer. .
Dans une étude des effets relatifs de la génétique, du vieillissement et de l’environnement sur la façon dont quelque 20 000 gènes humains sont exprimés, les chercheurs ont découvert que le vieillissement et l’environnement sont beaucoup plus importants que la variation génétique pour affecter les profils d’expression de bon nombre de nos gènes à mesure que nous évoluons. plus âgée. Le niveau auquel les gènes sont exprimés – ; c’est-à-dire, augmenté ou diminué d’activité – ; détermine tout, de nos niveaux d’hormones et de notre métabolisme à la mobilisation des enzymes qui réparent le corps.
Comment votre génétique -; ce que vous avez obtenu de votre donneuse de sperme et de votre donneuse d’ovules et votre histoire évolutive ; influencer qui vous êtes, votre phénotype, comme votre taille, votre poids, si vous avez ou non une maladie cardiaque ?. Il y a eu énormément de travail en génétique humaine pour comprendre comment les gènes sont activés et désactivés par la variation génétique humaine. Notre projet est né d’une question : « Comment cela est-il influencé par l’âge d’un individu ? Et le premier résultat que nous avons trouvé est que votre génétique compte moins à mesure que vous vieillissez. »
Peter Sudmant, professeur adjoint de biologie intégrative à l’UC Berkeley et membre du Center for Computational Biology
En d’autres termes, bien que notre constitution génétique individuelle puisse aider à prédire l’expression des gènes lorsque nous sommes plus jeunes, elle est moins utile pour prédire quels gènes augmentent ou diminuent lorsque nous sommes plus âgés – ; dans cette étude, âgés de plus de 55 ans. Les jumeaux identiques, par exemple, ont le même ensemble de gènes, mais à mesure qu’ils vieillissent, leurs profils d’expression génétique divergent, ce qui signifie que les jumeaux peuvent vieillir très différemment les uns des autres.
Les résultats ont des implications pour les efforts visant à corréler les maladies du vieillissement avec la variation génétique chez l’homme, a déclaré Sudmant. De telles études devraient peut-être moins se concentrer sur les variantes génétiques qui ont un impact sur l’expression des gènes lors de la poursuite de cibles médicamenteuses.
« Presque toutes les maladies humaines courantes sont des maladies du vieillissement : Alzheimer, cancers, maladies cardiaques, diabète. Toutes ces maladies augmentent leur prévalence avec l’âge », a-t-il déclaré. « Des quantités massives de ressources publiques ont été consacrées à l’identification de variantes génétiques qui vous prédisposent à ces maladies. Ce que notre étude montre, c’est qu’en fait, à mesure que vous vieillissez, les gènes importent moins pour votre expression génique. Et donc, peut-être , nous devons en tenir compte lorsque nous essayons d’identifier les causes de ces maladies du vieillissement. »
Sudmant et ses collègues ont rapporté leurs résultats cette semaine dans le journal Communication Nature.
L’hypothèse de Medawar
Les résultats sont conformes à l’hypothèse de Medawar : les gènes qui sont activés lorsque nous sommes jeunes sont plus limités par l’évolution car ils sont essentiels pour assurer notre survie et notre reproduction, tandis que les gènes exprimés après avoir atteint l’âge de procréer subissent moins de pression évolutive. Ainsi, on s’attendrait à beaucoup plus de variations dans la façon dont les gènes sont exprimés plus tard dans la vie.
« Nous vieillissons tous de différentes manières », a déclaré Sudmant. « Alors que les jeunes individus sont plus proches les uns des autres en termes de modèles d’expression génique, les individus plus âgés sont plus éloignés. C’est comme une dérive dans le temps, car les modèles d’expression génique deviennent de plus en plus erratiques. »
Cette étude est la première à examiner à la fois le vieillissement et l’expression des gènes dans une si grande variété de tissus et d’individus, a déclaré Sudmant. Lui et ses collègues ont construit un modèle statistique pour évaluer les rôles relatifs de la génétique et du vieillissement dans 27 tissus humains différents de près de 1 000 individus et ont découvert que l’impact du vieillissement varie considérablement – ; plus de vingt fois – ; parmi les tissus.
« Dans tous les tissus de votre corps, la génétique compte à peu près de la même manière. Il ne semble pas qu’elle joue un rôle plus important dans un tissu ou dans un autre », a-t-il déclaré. « Mais le vieillissement est très différent entre les différents tissus. Dans votre sang, votre côlon, vos artères, votre œsophage, vos tissus adipeux, l’âge joue un rôle beaucoup plus important que votre génétique dans la conduite de vos schémas d’expression génétique. »
Sudmant et ses collègues ont également constaté que l’hypothèse de Medawar n’est pas vraie pour tous les tissus. Étonnamment, dans cinq types de tissus, des gènes importants pour l’évolution ont été exprimés à des niveaux plus élevés chez les personnes âgées.
« D’un point de vue évolutif, il est contre-intuitif que ces gènes soient activés, jusqu’à ce que vous examiniez de près ces tissus », a déclaré Sudmant. Ces cinq tissus se trouvent être ceux qui se renouvellent constamment tout au long de notre vie et produisent également le plus de cancers. Chaque fois que ces tissus se remplacent, ils risquent de créer une mutation génétique pouvant entraîner une maladie.
« Je suppose que cela nous en dit un peu plus sur les limites de l’évolution », a-t-il déclaré. « Votre sang, par exemple, doit toujours proliférer pour que vous viviez, et donc ces gènes super-conservés et très importants doivent être activés tard dans la vie. C’est problématique car cela signifie que ces gènes vont être sensibles à avoir des mutations somatiques et s’exciter pour toujours d’une manière mauvaise et cancéreuse. Donc, cela nous donne un peu une perspective sur ce que sont les limites de la vie. Cela met des limites à notre capacité à continuer à vivre.
Sudmant a noté que l’étude indique indirectement l’effet sur le vieillissement de son environnement, qui est l’impact de tout autre chose que l’âge et la génétique : l’air que nous respirons, l’eau que nous buvons, la nourriture que nous mangeons, mais aussi nos niveaux d’exercice physique. L’environnement représente jusqu’à un tiers des changements d’expression des gènes avec l’âge.
Sudmant mène des analyses similaires des gènes exprimés dans plusieurs autres organismes – ; chauves-souris et souris – ; pour voir comment ils diffèrent et si les différences sont liées à la durée de vie différente de ces animaux.
Les étudiants diplômés de l’UC Berkeley, Ryo Yamamoto et Ryan Chung, sont les co-premiers auteurs de l’article. Les autres co-auteurs sont Juan Manuel Vazquez, Huanjie Sheng, Philippa Steinberg et Nilah Ioannidis. Le travail a été soutenu par l’Institut national des sciences médicales générales (R35GM142916) des National Institutes of Health.
