Les vieilles cellules ont été reprogrammées et elles sont devenues 30 ans plus jeunes : comment ça marche

De nouveaux travaux de scientifiques dans le cadre du programme de recherche de l'Institut d'Epigénétique ont permis de partiellement

restaurer la fonction des vieilles cellules, ainsi querajeunir les indicateurs moléculaires de l’âge biologique. L'étude a été publiée dans la revue eLife. Et, bien que ce sujet en soit encore aux premiers stades d’étude, il a le potentiel de révolutionner la médecine régénérative.

Qu'est-ce que la médecine régénérative ?

Avec l'âge, la capacité des cellules humainesla fonction est réduite et des traces de vieillissement s'accumulent dans le génome. La biologie régénérative se concentre sur la réparation ou le remplacement des cellules. L'un des outils les plus importants de la biologie régénérative est notre capacité à créer des cellules souches "induites". Ce processus est le résultat de plusieurs étapes, dont chacune efface certaines des marques qui rendent les cellules spécialisées. Théoriquement, ces cellules souches peuvent devenir n'importe quel type de cellule. Le problème est que les scientifiques ne peuvent pas encore recréer de manière fiable les conditions de re-différenciation des cellules souches en tous les types de cellules.

remonter le temps

Une nouvelle méthode basée sur la technologie qui a reçuLe prix Nobel que les scientifiques utilisent pour créer des cellules souches résout le problème de l'effacement complet de l'identité cellulaire en arrêtant la reprogrammation à un moment donné du processus. Ainsi, les scientifiques ont trouvé l'exact équilibre entre la reprogrammation des cellules, ce qui les rend biologiquement plus jeunes, mais leur permet en même temps de restaurer leurs fonctions cellulaires spécialisées.

En 2007, Shinya Yamanaka fut le premier scientifiquequi a transformé des cellules normales remplissant une fonction spécifique en cellules souches, qui ont la capacité particulière de se développer en n’importe quel type de cellule. Le processus complet de reprogrammation des cellules souches prend environ 50 jours et nécessite l’utilisation de quatre molécules clés appelées facteurs Yamanaka.

La nouvelle méthode, que les scientifiques ont appelée "transitoirereprogrammation de la phase de maturation, expose les cellules aux facteurs Yamanaka pendant seulement 13 jours. À ce moment, les changements liés à l'âge sont supprimés et les cellules perdent temporairement leur "individualité". Les cellules cutanées partiellement reprogrammées ont eu le temps de se développer dans des conditions normales pour voir si leur cellule spécifique revenait. L'analyse du génome a montré qu'ils ont à nouveau "reçu" des marqueurs caractéristiques, en l'occurrence des fibroblastes. Les scientifiques ont confirmé les résultats lorsqu'ils ont observé la production de collagène dans les cellules reprogrammées.

L'âge n'est pas qu'un chiffre

Pour montrer que les cellules sont rajeunies,les chercheurs ont recherché des changements dans les signes du vieillissement. Comme l'a expliqué le Dr Diljit Gill du Wolf Reik Laboratory de l'Institut Babraham : « Notre compréhension du vieillissement au niveau moléculaire s'est élargie au cours de la dernière décennie. Cela a conduit à des méthodes qui permettent aux scientifiques de mesurer les changements biologiques liés à l'âge dans les cellules humaines. Nous l'avons appliqué dans notre expérience."

Les chercheurs ont étudié plusieurs indicateursâge cellulaire. Le premier est l'horloge épigénétique, où les marques chimiques présentes dans le génome indiquent l'âge. Le second est le transcriptome, l'ensemble des lectures géniques produites par la cellule. Pour ces deux mesures, les cellules reprogrammées correspondaient au profil des cellules 30 ans plus jeunes par rapport aux jeux de données de référence.

Quelle est la ligne du bas?

Les applications potentielles de cette technique sont influencées parle fait que les cellules non seulement ressemblent, mais fonctionnent également comme des cellules jeunes. Les fibroblastes produisent du collagène, une molécule présente dans les os, les tendons cutanés et les ligaments, qui contribue à structurer les tissus et à cicatriser les plaies. Les fibroblastes rajeunis ont produit plus de protéines de collagène que les cellules témoins qui n’ont pas subi le processus de reprogrammation. Ils se déplacent également vers des zones qui nécessitent une restauration.

Comme l'ont noté les auteurs du nouveau travail, la méthode est égalementeu un impact sur d'autres gènes associés aux maladies et symptômes liés à l'âge. Le gène APBA2, associé à la maladie d'Alzheimer, et le gène MAF, qui joue un rôle dans le développement des cataractes, ont montré des changements vers un niveau de transcription juvénile. Cela élargira l'application de la technologie.

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