Comprendre l'effet du vieillissement sur le génome

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Des scientifiques de l'EPFL ont mesuré l’empreinte moléculaire du vieillissement sur divers tissus murins et humains. Sur la base des données disponibles, ils ont identifié les possibles régulateurs de ce processus fondamental.

Le temps peut être notre pire ennemi, et le vieillissement son arme la plus puissante. Des cheveux gris, une vigueur affaiblie et une kyrielle de maladies liées à l’âge sont le reflet de ce qui se passe tant au niveau cellulaire que moléculaire. Le vieillissement a un impact sur toutes les cellules des différents tissus de notre corps. Comprendre ce processus est indispensable pour lutter contre cet ennemi immuable de toutes les formes de vie éphémères.

La clé est de commencer par observer et mesurer. Dans un article publié dans Cell Reports, des scientifiques sous la direction de Johan Auwerx à l’EPFL ont commencé par se poser une question simple : en quoi les tissus des souris vieillissantes sont-ils différents de ceux des souris adultes ?

Afin de répondre à cette question, les chercheurs ont eu recours à de multiples techniques pour mesurer l’expression de chacun des milliers de gènes de souris et pour identifier les différences épigénétiques sous-jacentes. Les chercheurs ont mesuré différentes couches d’informations dans trois tissus différents : le foie, le cœur et le muscle.

Les données globales leur ont permis de définir une «empreinte» du vieillissement qui peut servir de champ d’investigation. Mais alors que la plupart des manifestations connues du vieillissement ont été retrouvées, divers tissus se comportaient différemment.

«Nous ne pourrons jamais comprendre parfaitement le vieillissement en étudiant un seul tissu, et cela s’applique à de nombreux autres processus et maladies», affirme Maroun Bou Sleiman, auteur principal. «Les données, fraîchement produites ou réutilisées, sont essentielles pour comprendre les systèmes complexes, et nous ne faisons qu’effleurer la surface des choses.»

Au moyen de multiples analyses bioinformatiques, les scientifiques ont identifié des gènes et des protéines qui peuvent contrôler ce processus complexe qu’est le vieillissement. En intégrant des données de populations humaines, ils ont également montré que la majeure partie des «acteurs» qu’ils ont identifiés dans le génome murin peuvent aussi jouer un rôle dans le vieillissement humain.

Enfin, les chercheurs ont utilisé les données génétiques humaines pour démontrer que des «acteurs» peuvent aussi expliquer pourquoi certains êtres humains vivent plus longtemps que d’autres. «Notre objectif final n’est pas de stopper le vieillissement, mais de mieux vieillir sans maladie. Pour y parvenir, nous devrons définir ce système», ajoute Johan Auwerx. «C’est un exemple parfait d’intégration entre espèces, qui commence par la souris de laboratoire pour se terminer par des données de populations humaines qui nous permettent de comprendre un peu mieux l’un des processus les plus complexes de la biologie.»

Le laboratoire du professeur Johan Auwerx fait partie de l’Institut de Bio-ingénierie de l’EPFL, au cœur de laFaculté des sciences de la vie.

Financement

EPFL

Conseil Européen de la Recherche (CER)

Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS), initiative suisse de recherche en biologie des systèmes (AgingX)

Fondation nationale pour la recherche de Corée

National Institutes of Health (NIH)

Références

Maroun Bou Sleiman, Pooja Jha, Riekelt Houtkooper, Robert W. Williams, Xu Wang, Johan Auwerx. The Gene Regulatory Footprint of Aging Highlights Conserved Central Regulators. Cell Reports 29 September 2020. DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108203