Les chercheurs ont réussi à changer les signes du vieillissement dans le génome des souris. Grâce à trois gènes, les souris ont retrouvé l’acuité visuelle de leur jeunesse.
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[EN VIDÉO] Le glaucome touche 70 millions de personnes dans le monde Lorsque la pression dans l’œil augmente, le nerf optique est endommagé: c’est le glaucome. Si la maladie n’est pas traitée à temps, elle peut entraîner une cécité permanente. Alexandre Denoyer, spécialiste de cette pathologie, raconte en vidéo le parcours qui l’a conduit à développer avec ses confrères un médicament qui, pour la première fois, traite le problème à la source.
Le vieillissement est-il inévitable ? Ce processus, qui affecte toutes les cellules, induit d’abord des dysfonctionnements avant de provoquer la mort cellulaire. Le niveau de génome, le vieillissement serait palpable. La communauté scientifique estime que cela est dû à l’accumulation de changements épigénétiques qui altèrent le fonctionnement normal de Gênes.
Les scientifiques de la Harvard University School of Medicine proposent une idée attrayante mais toujours controversée: inverser les marques de temps accumulées dans le génome pour effacer le vieillissement. L’étude qu’ils publier dans La nature, Le 2 décembre 2020, ne prouve pas formellement cette théorie, mais propose une série d’expériences qui la soutiennent.
Grâce à un cocktail de trois gènes, ils ont réussi à limiter la dégénérescence de les neurones et favoriser leur régénération. Souris avec glaucome puis récupéré leur acuité visuelle.
Trois gènes anti-âge
Les trois gènes choisis, 4 octobre, Sox2 et Klf4 (également noté OSK) par des scientifiques ont été utilisés pendant environ dix ans dans des expériences de dédifférenciation cellulaire. Il s’agit de transformer une cellule adulte différenciée en un cellule souche pluripotente, un état que l’on peut qualifier de juvénile. Les cellules souches pluripotentes sont capables de se différencier en plusieurs types de cellules distincts.
Mais le principe choisi par les scientifiques de l’Université de Harvard n’est pas de rajeunir les cellules en jouant sur leur identité ou leur différenciation, mais plutôt en modifiant leurs marqueurs épigénétiques, et plus précisément les groupes méthyle.
La première expérience concerne l’effet du trio de «gènes de reprogrammation» sur la régénération des neurones. Pour cela, les scientifiques se sont penchés sur les cellules ganglionnaires rétiniennes, qui font partie du nerf optique derrière leœil. Avec des forceps, ils ont endommagé le nerf optique chez des souris adultes, puis ont injecté les gènes OSK (les trois gènes en un virus adenoassociate). Ce traitement a permis de limiter la mort cellulaire des neurones endommagés, mais aussi de stimuler la croissance de nouveaux neurones.
Sous forme embryonnaire et après la naissance, les neurones sont capables de se régénérer chez la souris, mais cette capacité disparaît avec le temps. Ici, l’injection des gènes OSK a donc eu un effet «anti-âge», en restaurant une capacité des neurones présents uniquement chez les jeunes animaux.
Mais ce n’est pas tout. Quatre jours après la blessure au forceps, le processus de méthylation accéléré dans les cellules ganglionnaires rétiniennes. Les schémas de méthylation correspondent alors à ceux d’une cellule en fin de vie. Par leur activité, les gènes OSK les ont simplement inversés partoutADN, mais plus particulièrement autour des gènes impliqués dans la détection de lumière et la transmission synaptique. Les neurones ont retrouvé une seconde jeunesse.
Des souris qui couvrent leur vue
L’expérience suivante concerne une maladie oculaire qui apparaît avec l’âge: le glaucome. Le glaucome est associé à l’augmentation progressive pression intraoculaire qui endommage le nerf optique et entraîne une perte de vision progressive. Pour imiter cette maladie chez la souris, les scientifiques ont augmenté artificiellement la pression oculaire en injectant des billes dans la chambre antérieure de l’œil. Après 21 jours, les gènes OSK ont été injectés. L’œil traité a alors une densité deaxones plus fonctionnel que l’œil malade non traité. Les souris ont également subi un test de vue, les personnes traitées ont retrouvé la vue, pas toutes, mais jusqu’à 50% de ce qu’elles avaient perdu.
Dans une dernière expérience, les scientifiques ont injecté les gènes de reprogrammation dans les yeux de souris âgées d’environ un an. À cet âge, leur vision a déjà diminué par rapport à celle des plus jeunes. Il est environ 15% inférieur à celui des souris âgées de cinq mois. Après quatre semaines de traitement, les souris plus âgées peuvent voir aussi bien que les plus jeunes. Leur modification épigénétique présente alors le même profil.
Ces trois expériences montrent que les cellules répondent aux gènes OSK en réajustant les changements épigénétiques qu’elles portent, les faisant correspondre à celles observées chez les sujets plus jeunes. Le succès des injections dépend également de la présence et de l’activité des déméthylases (TET1 et TET2), enzymes qui éliminent les groupes méthyle de l’ADN. Chez les souris avec moins, les résultats étaient moins impressionnants.
Vouloir à tout prix rajeunir nos cellules semble alors tentant d’échapper aux ravages du temps et aux maladies qu’il provoque. Mais moduler les cellules de cette manière n’est pas sans risque, le rajeunissement cellulaire peut conduire à l’apparition de cancer. Tous les mécanismes mis en jeu ne sont pas encore compris et les expériences doivent être répliquées avant d’envisager cette approche comme un traitement possible contre les effets du vieillissement, notamment dans les maladies dégénératives des yeux.
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