Des chercheurs transforment de vieilles cellules sanguines en jeunes cellules cérébrales
60 ans de moins après 50 jours : une étude ouvre la voie à une meilleure compréhension des processus de rajeunissement cellulaire
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Des chercheurs de l’hôpital universitaire de Bonn et de l’université de Bonn ont réussi à rajeunir considérablement des cellules humaines en éprouvette. Pour ce faire, ils ont directement reprogrammé des précurseurs de globules rouges en cellules souches à partir desquelles il est possible de dériver des neurones. Au cours de ce processus, les horloges moléculaires qui indiquent l’âge d’une cellule ont été réinitialisées. Par exemple, des cellules sanguines provenant d’une personne de 80 ans ont été transformées en cellules souches dont l’âge moléculaire était inférieur à 20 ans. Ce processus de rajeunissement s’étant déroulé très lentement, il se prête particulièrement bien à une étude plus approfondie des mécanismes sous-jacents. Les résultats ont été publiés dans la revue Aging Cell.
Le corps humain contient des centaines de types cellulaires différents. Ils proviennent tous de l’ovule fécondé et partagent donc le même patrimoine génétique. Cependant, au cours de leur développement, ils ont été orientés vers un destin spécifique : une cellule cutanée ne peut pas naturellement devenir une cellule hépatique, pas plus qu’une cellule sanguine ne peut devenir une cellule nerveuse.
Aujourd’hui, il est toutefois possible d’inverser cette détermination en laboratoire. Par exemple, il est possible de cultiver du tissu nerveux à partir d’une cellule cutanée, ce qui pourrait un jour servir à traiter des maladies neurodégénératives. Pour réaliser cette reprogrammation, les chercheurs utilisent un cocktail de divers facteurs de transcription. Ces facteurs amènent la cellule à lire des instructions génétiques différentes et à s’engager ainsi sur une voie de développement différente.
Les horloges moléculaires sont radicalement réinitialisées
« Grâce à cette méthode, nous avons directement transformé des précurseurs de globules rouges en cellules souches neurales », explique le professeur Oliver Brüstle, directeur de l’Institut de neurobiologie reconstructive de l’hôpital universitaire de Bonn. Dans des études précédentes, les chercheurs de Bonn avaient déjà montré que les cellules nerveuses ainsi produites établissaient des connexions avec des neurones existants après transplantation dans le cerveau de souris.
« Dans notre étude actuelle, cependant, nous nous sommes concentrés sur un phénomène différent : à savoir, l’observation selon laquelle les cellules rajeunissent considérablement au cours de la reprogrammation », souligne Brüstle, qui est également membre du domaine de recherche transdisciplinaire (TRA) « Life & Health » de l’université de Bonn. Pour mesurer ce phénomène, ils ont utilisé des horloges moléculaires. Celles-ci permettent de suivre les modifications de l’ADN qui surviennent généralement au cours du vieillissement. Ces changements n’affectent pas l’information génétique elle-même, mais plutôt la fréquence à laquelle cette information est lue (épigénétique).
Les horloges épigénétiques des cellules ont été considérablement réinitialisées par la reprogrammation. En conséquence, les cellules d’une personne de 80 ans présentaient par la suite un âge moléculaire inférieur à 20 ans. « Nous savons également que ce rajeunissement épigénétique garantit que les cellules se comportent effectivement comme des cellules jeunes », explique le scientifique.
60 ans de moins après 50 jours
On savait déjà qu’un effet de rajeunissement pouvait se produire lors de la reprogrammation cellulaire. Cependant, cela n’avait jusqu’alors été observé que lorsque la reprogrammation s’effectuait en deux étapes : par exemple, on prélève une cellule sanguine et on la transforme en cellule souche pluripotente, à laquelle s’ouvrent pratiquement toutes les « voies de développement » dans l’organisme. Cette cellule souche est ensuite induite à se développer en cellule souche neurale, à partir de laquelle seules des cellules cérébrales peuvent émerger.
Avec cette méthode en deux étapes, le rajeunissement se produit très rapidement. « En revanche, nous avons transformé des cellules sanguines directement en cellules souches neurales, c’est-à-dire sans passer d’abord par le stade de cellule pluripotente », a expliqué Brüstle. « Dans notre approche, le rajeunissement s’est produit progressivement et a pu être suivi pendant plus de 100 jours. »
Cela ouvre une perspective unique pour mieux comprendre les processus de rajeunissement cellulaire. « Un rajeunissement s’étalant sur une période aussi longue est idéal en tant que modèle expérimental : comme les horloges épigénétiques sont lentement remises à zéro sur plusieurs semaines, nous pouvons utiliser ce modèle pour étudier quels facteurs et quelles substances actives accélèrent ou ralentissent le processus de rajeunissement. »
Cela revêt une importance particulière pour le domaine des neurosciences, précise le professeur Brüstle : « Après tout, l’âge est le facteur de risque le plus important pour les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer ! »
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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