Les scientifiques peuvent-ils trouver la formule pour «mieux vieillir»?
Certains chercheurs espèrent trouver le secret pour garder la vieillesse à distance et profiter à la place de la jeunesse éternelle. Cependant, une équipe de scientifiques du sud de la Californie est à la recherche d'une «recette» différente - celle d'un meilleur vieillissement.
«Pour boire à la fontaine de jouvence, il faut savoir où se trouve la fontaine de jouvence et comprendre ce que fait la fontaine de jouvence», déclare Nick Graham, professeur adjoint au département de génie chimique et des matériaux de la famille Mork. Science à la Viterbi School of Engineering de l'Université de Californie du Sud (USC) à Los Angeles.
Cependant, ce n'est pas ce que Graham et son collègue d'USC tentent de réaliser. Comme le fait remarquer Graham lui-même: «Nous faisons le contraire; nous essayons d'étudier les raisons pour lesquelles les cellules vieillissent afin de pouvoir concevoir des traitements pour un meilleur vieillissement. "
Dans une étude dont ils ont récemment publié les résultats dans le Journal de chimie biologique, Graham et son équipe ont examiné de manière plus approfondie ce qui arrive aux cellules traversant le processus de sénescence - le stade de la vie cellulaire auquel elles ne se divisent plus.
«Les cellules sénescentes sont effectivement le contraire des cellules souches, qui ont un potentiel illimité d'auto-renouvellement ou de division», explique l'auteur principal de l'étude, le doctorant de l'USC Alireza Delfarah.
«Les cellules sénescentes ne peuvent plus jamais se diviser. C’est un état irréversible d’arrêt du cycle cellulaire », note Delfarah.
La sénescence cellulaire est un élément clé du déclin d'un corps lié à l'âge, et de nombreux scientifiques ont étudié ce processus. La plupart des recherches portent sur la sénescence des fibroblastes, un type de cellules largement présent dans le tissu conjonctif. Cependant, cette équipe a choisi d'analyser la sénescence des cellules épithéliales.
Ces cellules sont présentes dans les tissus à la surface même des organes et d'autres types de tissus du corps. Ce sont également les types de cellules dans lesquelles la plupart des formes de cancer commencent.
Comprendre un processus de vieillissement complexe
Dans la présente étude, les chercheurs se sont d'abord penchés sur les jeunes cellules épithéliales, leur nourrissant des molécules qu'ils ont chimiquement marquées. Cet étiquetage leur a permis de voir comment les cellules traitaient les nutriments qu'elles consommaient.
Finalement, l'équipe a vu qu'en atteignant la sénescence, les cellules ont cessé de produire des nucléotides, des molécules organiques qui sont les principaux composants de l'ADN.
Les chercheurs ont ensuite expérimenté de jeunes cellules en arrêtant artificiellement leur production de nucléotides. Quand ils ont fait cela, ils ont constaté que les cellules entraient immédiatement dans la phase de sénescence.
«Cela signifie que la production de nucléotides est essentielle pour garder les cellules jeunes», explique Delfarah.
Cependant, ajoute-t-il, «[c] t signifie également que si nous pouvions empêcher les cellules de perdre la synthèse des nucléotides, les cellules pourraient vieillir plus lentement.»
Lorsque l'équipe a développé des images 3D des cellules sénescentes, elle a trouvé une autre surprise - à savoir que ces cellules avaient souvent non pas un, mais deux noyaux (centres cellulaires) et qu'elles étaient incapables de synthétiser l'ADN.
L'ensemble de ces résultats peut aider les chercheurs à trouver de meilleurs moyens d'arrêter la sénescence. Cependant, cette approche pourrait être délicate car, bien qu'elle contribue au déclin lié à l'âge, la sénescence cellulaire est également un mécanisme de protection qui peut empêcher le cancer de se développer.
«Parfois, les gens parlent de la sénescence comme d'une arme à double tranchant; qu’elle protège contre le cancer, et c’est une bonne chose. Mais il favorise également le vieillissement et les maladies comme le diabète, le dysfonctionnement cardiaque ou l'athérosclérose, et le dysfonctionnement général des tissus », note Graham.
Graham poursuit: «Nous aimerions trouver un moyen d'éliminer les cellules sénescentes pour favoriser un vieillissement en bonne santé et un meilleur fonctionnement.»
«Thérapeutiques ciblées» contre les cellules vieillissantes
L'équipe espère que les résultats actuels pourraient contribuer au développement de médicaments sénolytiques à l'avenir. Les sénolyitiques sont une classe de médicaments qui pourraient éliminer les cellules vieillissantes et aider à promouvoir une vie plus saine jusqu'à un âge avancé.
Les recherches existantes ont déjà commencé à tester les sénolytiques sur des modèles murins, et certains essais cliniques précoces sont même en cours.
«[Les chercheurs] peuvent prendre une souris qui vieillit et dont la fonction diminue et lui donner ces médicaments sénolytiques pour éliminer les cellules sénescentes, et la souris est rajeunie. Donc, au contraire, ce sont ces médicaments sénolytiques qui sont la fontaine de jouvence », dit Graham.
Pourtant, note-t-il, pour que ces médicaments soient efficaces et ne nuisent pas aux humains, les chercheurs doivent comprendre en quoi les cellules sénescentes diffèrent des cellules jeunes afin que les médicaments n'éliminent pas par erreur les cellules saines et non sénescentes.
«C’est là que nous intervenons: étudier le métabolisme des cellules sénescentes et essayer de comprendre en quoi les cellules sénescentes sont uniques afin que vous puissiez concevoir des thérapies ciblées autour de ces voies métaboliques.»
Nick Graham
Dans la vidéo présentée ci-dessous, Graham décrit l'étude actuelle et explique son importance pour la recherche visant à aider les humains à vivre longtemps et en bonne santé.
