La science de l’anti-âge : à la recherche de l’éternelle jeunesse | Science et technologie

Il existe un animal presque immortel – il ne vieillit jamais. L’hydre de moins d’un demi-pouce (1 cm) est un petit invertébré d’eau douce doté d’une jeunesse éternelle. La découverte a eu lieu en 1998 lorsque Daniel Martínez, professeur de biologie moléculaire à l’Université de Pomona (Californie), menait des expériences pour prouver exactement le contraire. « J’ai décidé d’expérimenter l’hydre pour montrer que tous les animaux vieillissent. Mais quatre ans plus tard, je n’ai toujours pas vu de morts. “C’est inhabituel pour une créature aussi petite qu’une hydre, car la durée de vie des petites choses se mesure généralement en semaines, pas en années.” Le principe central selon lequel toutes les formes de vie finissent par mourir a été profondément ébranlé par la petite hydre. La communauté scientifique était stupéfaite. Comment est-ce possible? Quelle est la particularité d’Hydra ? Et surtout, cela pourrait-il s’appliquer à d’autres animaux, peut-être même aux humains ?

Composé entièrement de cellules souches, Martinez dit que le secret de l’hydre pour la jeunesse éternelle réside dans son corps. Hydra se renouvelle constamment, ce qui est impossible pour l’homme. “Parce que nous avons besoin d’organes, nous ne pouvons pas avoir des corps entièrement constitués de cellules souches”, a déclaré Martinez. “Parce que nous sommes si grands, nous ne pouvons pas faire passer la nourriture à travers notre peau. Nous avons besoin de systèmes pour absorber les aliments et transporter les nutriments dans tout le corps. Les organes humains ont besoin de cellules différentes, ce qui leur fait perdre leur capacité à se reproduire. S’ils retrouvent cette capacité, les cancers peuvent se développer. Donc, une fois que les cellules décident de se différencier, notre corps dispose de mécanismes de contrôle pour s’assurer qu’elles ne se multiplient pas. S’ils ne fonctionnent pas, nous avons un problème.” Bref, la complexité de nos corps finit par nous tuer.

Martinez, un Argentin qui vit en Californie depuis de nombreuses années, rejette complètement l’idée que la jeunesse éternelle est possible pour les humains. Mais il admet que l’hydre pourrait aider les scientifiques à déchiffrer les mécanismes moléculaires qui causent le vieillissement chez l’homme. Cette question a interpellé la communauté scientifique pendant des décennies, mais des découvertes récentes ont revigoré la recherche anti-âge.

Shinya Yamanaka a révolutionné la science du vieillissement en 2006 lorsqu’il a démontré que les cellules matures pouvaient être ramenées au stade embryonnaire. Bien que ce mécanisme soit loin d’être prêt pour une application humaine, les scientifiques ont redoublé d’efforts pour ralentir les processus de vieillissement associés à des maladies telles que le cancer et la maladie d’Alzheimer. Les scientifiques utilisent la reprogrammation cellulaire et d’autres techniques pour trouver des moyens de neutraliser ou d’inverser les processus de vieillissement cellulaire. Mais ils disent prudemment que nous ne mourrons jamais. La mort est inévitable et les accidents arrivent. L’objectif est de vieillir en bonne santé.

Les gens vivent plus longtemps depuis de nombreuses années maintenant. L’amélioration des soins de santé, des antibiotiques et des vaccins a réduit la mortalité dans le monde et augmenté l’espérance de vie de 73 ans en moyenne (contre 53 ans en 1960). Alors que l’espérance de vie continue d’augmenter, les scientifiques se demandent s’il y a une limite. Une étude de 1996 a fixé la durée de vie maximale à 120 ans et une étude de 2016 à environ 125 ans. Jusqu’à présent, la personne qui a vécu le plus longtemps était Jeanne Calment de France, décédée en 1997 à l’âge de 122 ans et 5 mois.

L’espérance de vie continuera d’augmenter, mais il y a une limite, explique Pura Muñoz-Cánoves, professeur d’université et chercheur au Centre national espagnol de recherche cardiovasculaire. “Au rythme où nous allons et avec toutes les recherches en cours, le vieillissement peut être ralenti. Mais nous sommes toujours mortels et mourrons un jour. L’idée est que nous aurons une meilleure qualité de vie et une meilleure santé dans les dernières années “, a déclaré Muñoz-Cánoves. Bien que l’espérance de vie moyenne ait augmenté, a-t-il déclaré, personne n’a dépassé les 122 ans de Jeanne Calment. ” Au lieu d’essayer dépasser la limite maximale, maintenant “Nous voulons que les personnes âgées de 80 à 90 ans vivent jusqu’à 100 ans”, a-t-il déclaré. “Les nouveau-nés d’aujourd’hui peuvent vivre jusqu’à 100 ans”.

Dommages cellulaires

En termes simples, le vieillissement est le résultat de dommages cellulaires accumulés et de la perte de la fonction cellulaire normale, et les scientifiques veulent comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à ce processus. “Pourquoi les dommages s’accumulent [with age]? Parce qu’il y a plus de risques de dommages causés par des agressions extérieures telles que l’exposition au soleil et les habitudes de vie. De plus, nos cellules perdent leur capacité à se réparer et à se nettoyer », a déclaré Muñoz-Cánoves.

Dans un article publié en 2001 Cellule, Maria Blasco, directrice du Centre national espagnol de recherche sur le cancer, a identifié neuf signes moléculaires du vieillissement. Blasco et son équipe ont analysé des caractéristiques telles que l’instabilité génomique (défauts qui s’accumulent dans les gènes au fil du temps) et la perte de protéostase, qui comprend des défaillances dans les mécanismes d’élimination des protéines défectueuses pouvant entraîner des maladies.

Blasko dit que le vieillissement a de nombreuses causes, y compris le raccourcissement des télomères, un axe majeur de ses recherches. Les télomères sont des segments d’ADN à l’extrémité de chacun de nos chromosomes qui se raccourcissent à chaque cycle de division cellulaire. « Nous savons que le vieillissement est déclenché lorsque les télomères sont trop courts. “Si vous allongez les télomères chez les souris, elles vivent plus longtemps.”

Le vieillissement résulte également de défaillances du système alimentaire, un mécanisme physique qui s’active lorsque la nourriture est disponible ou non. De même, le vieillissement se produit à la suite de changements épigénétiques qui affectent les molécules qui se lient et interagissent avec l’ADN. une étude publiée dans la revue Journal de l’Association médicale américaine (JAMA) a identifié les causes du vieillissement, telles que les modifications des cellules souches et progénitrices qui réduisent leur capacité à réparer ou à remplacer les tissus, et une inflammation chronique mais stérile de bas grade non causée par un agent pathogène connu. Muñoz-Cánoves montre également que la capacité d’autophagie (le système de recyclage des cellules du corps) est réduite. “C’est comme si l’âge empêchait l’aspirateur du corps de fonctionner efficacement pour éliminer les molécules qui ne fonctionnent pas bien dans les cellules, alors cette saleté ne cesse de s’accumuler.”

La sénescence cellulaire est un autre mécanisme responsable du vieillissement. Les cellules ont une sorte de système d’arrêt programmé pour se protéger. Lorsque les cellules subissent des dommages internes irréparables, elles arrêtent de se diviser (sénescence) mais ne meurent pas. Les cellules sénescentes s’accumulent dans les vieux tissus et peuvent libérer des composés qui “endommagent l’environnement et provoquent une inflammation”, a déclaré Muñoz-Cánoves.

Vue microscopique de l’hydre.Gérald Helbig (Getty Images/iStockphoto)

Les chercheurs travaillent dur pour comprendre tous les mécanismes qui causent finalement la maladie. Muñoz-Cánoves dit qu’aucune solution miracle n’a été découverte, seulement quelques mesures palliatives, telles que des médicaments sénolytiques qui éliminent sélectivement les cellules sénescentes. “Des expériences sur des souris montrent que l’utilisation de sénolytiques, qui éliminent les cellules sénescentes et augmentent la capacité d’autophagie, produit des cellules plus propres”, a déclaré Muñoz-Cánoves.

Blasco préconise l’utilisation d’activateurs de la télomérase pour contrer le raccourcissement des télomères. La télomérase est une enzyme qui permet la réparation de l’ADN des télomères, ralentissant ainsi le processus de vieillissement. « La télomérase répare les télomères et prévient le raccourcissement qui en résulte. Les télomères très courts causent des dommages importants car ils empêchent les cellules de se diviser ou se tuent. Dans les deux cas, ils perdent leur capacité de régénération », écrivent Blasco et sa co-auteur Monica Salomone dans Morir joven, a los 140 (ou Dying Young 140).

La recherche de médicaments anti-âge a conduit à des essais de médicaments tels que la metformine, un médicament populaire contre le diabète de type 2. L’idée est d’essayer de prévenir les maladies liées à l’âge comme le cancer et la démence. Nir Barzilai, directeur de l’Institut de recherche sur le vieillissement de l’Albert Einstein College of Medicine à New York, dirige l’effort. Barzilai a déclaré en 2016 Le New York Times, “Notre objectif… est de prolonger la période de santé. Le mieux que nous puissions espérer de la metformine, c’est deux ou trois ans de vieillissement en meilleure santé. Mais la prochaine génération de médicaments sera plus forte.” En 2002, l’Institut national américain sur le vieillissement a lancé le programme d’essais d’intervention pour trouver des agents anti-âge potentiellement efficaces. Jusqu’à présent, neuf composés ont été identifiés qui pourraient jouer un rôle dans l’allongement de la durée de vie.

Reprogrammation mobile

Shinya Yamanaka a remporté le prix Nobel de médecine 2012 pour la reprogrammation cellulaire, une thérapie actuellement en vogue. La technique a déjà été testée sur des cellules humaines in vitro et des cellules de souris. Juan Carlos Izpisua, un scientifique espagnol du Salk Institute for Biological Studies (San Diego, Californie), a démontré que la combinaison des “facteurs Yamanaka” (un groupe de facteurs de transcription protéiques) pouvait prolonger la vie des souris atteintes de progeria (vieillissement prématuré). joue un rôle important dans la création de cellules souches qui ont la capacité de se transformer en n’importe quelle cellule du corps).

La plupart des professionnels vieillissants restent prudents. “Les tests sur des souris et des cellules humaines cultivées sont encourageants. Mais il est très difficile de fixer des dates cibles. La reprogrammation des tissus chez l’homme n’est pas encore possible, mais nous avons une solide preuve de concept”, a déclaré Muñoz-Cánoves. Blasco est encore plus prudent, décrivant la reprogrammation des cellules humaines comme une technique “futuriste”. « En utilisant la reprogrammation, vous pouvez en fait allonger les télomères, mais vous modifiez également l’identité de la cellule, et c’est dangereux. La reprogrammation enlève l’identité d’une cellule et l’inverse. Si vous ne connaissez plus l’identité de la cellule, vous perdez le contrôle de ce qui se passe. “Je pense que c’est trop loin”, a-t-il déclaré.

Muñoz-Cánoves reconnaît volontiers les défis de la reprogrammation cellulaire, mais est toujours encouragé par les derniers résultats. “Les recherches récentes d’Izpisua ont montré comment les cellules peuvent être reprogrammées en les manipulant [Yamanaka] facteurs sans perdre leur identité. Pas besoin de revenir au stade embryonnaire. Il s’agit simplement d’administrer quelques doses contrôlées qui réinitialisent quelque peu les cellules. Izpisua a testé les effets de la reprogrammation partielle à long terme chez des souris en bonne santé et a constaté qu’elle entraînait des effets de rajeunissement dans divers tissus, tels que les reins et la peau, et au niveau du corps.

En pratique, il n’est peut-être pas nécessaire de reprogrammer chaque cellule, explique Muñoz-Cánoves. “Des maladies supplémentaires surviennent à un âge avancé parce que le dysfonctionnement d’un organe important entraîne d’autres problèmes. “Peut-être qu’en rajeunissant l’organe dysfonctionnel, nous pouvons prévenir la cascade de maladies et éviter de toucher le reste du corps.”

En tout cas, le domaine du rajeunissement cellulaire a suscité un grand intérêt. Muñoz-Cánoves va bientôt quitter son poste à l’Université Pompeu Farba (Barcelone, Espagne) pour rejoindre Altos Labs, une nouvelle société américaine des sciences de la vie financée par des milliardaires comme Jeff Bezos. Altos Labs se concentre sur le développement de thérapies capables d’arrêter ou d’inverser le processus de vieillissement humain, et a également recruté Juan Carlos Izpisua et Shinya Yamanaka pour servir de conseillers scientifiques.

Rester en bonne santé à un âge avancé

Elixir de vie, fontaine de jouvence, élixir de rajeunissement. Appelez ça comme vous voulez, les experts disent que ce n’est pas le cas. Salvador Aznar Benitah, chef de groupe à l’Institut de recherche biomédicale de Barcelone, a déclaré : “Bien que Yamanaka ait démontré qu’il n’est pas impossible de revenir à l’état embryonnaire… et qu’on peut reprogrammer de vieux tissus pour rajeunir, l’animal finit toujours par mourant. la fin. Nous ne devrions pas penser à l’immortalité. Muñoz-Cánoves est d’accord : « La jeunesse ne dure pas éternellement, mais il y aura un vieillissement sain sans toutes les maladies chroniques.

L’immortalité et l’éternelle jeunesse sont encore un fantasme, et Daniel Martínez pense que c’est mieux. « Je ne pense pas que nous cesserons jamais de vieillir. De plus, si jamais c’est possible, nous devrons décider qui veut vieillir et qui ne veut pas. Personnellement, je ne serais pas intéressé à rester jeune pour toujours. Si j’avais tout le temps du monde, la vie me semblerait si ennuyeuse. Mais si Beethoven avait su qu’il vivrait jusqu’à 500 ans… aurait-il créé toute cette grande musique ?

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