Des cellules humaines génétiquement modifiées ont accompli un exploit remarquable en régénérant plusieurs organes de primates âgés, comme si le temps avait été partiellement inversé pour leurs tissus. Cette percée expérimentale, bien que préliminaire, dessine un avenir où la lutte contre le vieillissement pathologique pourrait s'appuyer sur nos propres mécanismes biologiques amplifiés.
Cette étude, conduite par l'Académie chinoise des sciences, marque une étape significative en démontrant pour la première fois un rajeunissement multi-organes chez un primate non humain. Les chercheurs ont administré à des macaques âgés un type particulier de cellules souches humaines, conçues pour résister au vieillissement cellulaire. Les résultats observés après plusieurs semaines de traitement dépassent le cadre d'une simple amélioration isolée.
Le mécanisme cellulaire du rajeunissement
L'approche repose sur l'optimisation d'un gène clé, FOXO3, connu pour son implication dans la longévité. Les scientifiques ont introduit des mutations spécifiques dans ce gène au sein de cellules souches humaines, une modification qui a pour objectif de renforcer considérablement leur résistance naturelle au stress et à la sénescence, cet état où les cellules vieillissantes cessent de se diviser et deviennent nocives pour leur environnement.
Ces cellules boostées, une fois préparées, ont été délivrées par voie intraveineuse à des macaques âgés de 19 à 23 ans (ce qui représente 60 à 80 ans pour un humain), lors de perfusions répétées sur une longue période. Le traitement a été administré selon un calendrier précis étalé sur 44 semaines, reproduisant des conditions proches d'un potentiel futur protocole thérapeutique humain. Cette durée prolongée a permis d'observer les effets cumulatifs de la thérapie cellulaire sur l'organisme entier des primates. Aucun effet indésirable grave, comme un rejet immunitaire ou une formation tumorale, n'a été signalé par les chercheurs au cours de cette période.
L'analyse des tissus a ensuite révélé que le traitement avait significativement réduit la présence des fameuses "cellules zombies", incapables de se diviser, et diminué les marqueurs d'inflammation chronique. Ces deux caractéristiques fondamentales du vieillissement ont montré une amélioration notable, tandis que la stabilité du génome semblait mieux préservée chez les animaux traités comparativement au groupe témoin.
Les effets observés sur les organes et les fonctions
Les améliorations les plus frappantes ont concerné le système nerveux, où les chercheurs ont noté de nettes progressions lors de tests de mémoire évaluant la capacité de reconnaissance. Les macaques traités ont démontré une capacité accrue à mémoriser et à retrouver des objets, indiquant une amélioration tangible de leurs fonctions cognitives qui tendaient à se rapprocher de celles des jeunes individus.
Des examens par imagerie ont confirmé un ralentissement tangible de l'atrophie cérébrale et une restauration encourageante des connexions neuronales. La structure cérébrale des animaux âgés traités présentait en effet des caractéristiques se rapprochant de celles observées chez les jeunes individus, avec une complexité neuronale préservée et une densité synaptique améliorée dans plusieurs régions clés du cerveau.
Le système squelettique a lui aussi bénéficié de l'intervention, avec une reminéralisation osseuse mesurable qui semble inverser la perte osseuse liée à l'âge. L'état des dents des animaux traités s'est aussi amélioré, se rapprochant de celui de jeunes individus. L'analyse approfondie d'une soixantaine de types de tissus a finalement révélé un rajeunissement étendu: plus de la moitié des tissus examinés, dont l'hippocampe, le côlon et les tissus reproducteurs, ont présenté des signatures génétiques plus jeunes. Des horloges biologiques basées sur l'intelligence artificielle ont estimé un rajeunissement de six à sept ans pour certains types de cellules.
Pour aller plus loin: Qu'est-ce que la sénescence cellulaire ?
La sénescence est un état particulier dans lequel une cellule vieillissante arrête définitivement son cycle de division, sans pour autant mourir immédiatement. Ces cellules sénescentes s'accumulent progressivement dans nos tissus au fil du temps, comme un résidu de l'usure biologique. Leur présence devient de plus en plus importante avec l'avancée en âge, contribuant au déclin fonctionnel des organes.
Loin d'être silencieuses, ces cellules deviennent actives et libèrent un cocktail de molécules pro-inflammatoires qui perturbent leur environnement. Cette sécrétion, appelée phénotype sécrétoire associé à la sénescence, altère le fonctionnement des cellules saines voisines et dégrade l'architecture des tissus. Elle crée un micro-environnement défavorable à la régénération et au maintien de l'homéostasie tissulaire.
La sénescence est aujourd'hui considérée comme l'un des moteurs fondamentaux du vieillissement et de l'apparition de nombreuses pathologies associées. C'est pourquoi les stratégies visant à éliminer spécifiquement ces cellules, ou à neutraliser leurs effets nocifs, constituent un axe de recherche extrêmement prometteur pour préserver la santé et potentiellement retarder l'apparition des maladies liées à l'âge.
Quel est le rôle du gène FOXO3 dans la longévité ?
FOXO3 est un gène considéré comme un "gène de longévité", dont des variants spécifiques sont statistiquement plus fréquents chez les centenaires à travers le monde. Il code pour une protéine qui agit comme un facteur de transcription, se liant à l'ADN pour réguler l'expression de nombreux autres gènes. Son activité est importante pour la survie et l'intégrité des cellules face aux agressions.
Cette protéine orchestre la réponse au stress cellulaire en activant les défenses antioxydantes et en favorisant l'autophagie, le processus de recyclage des composants cellulaires défectueux. Elle permet ainsi à la cellule de mieux résister aux dommages oxydatifs et de maintenir un environnement intracellulaire sain en éliminant les éléments dysfonctionnels qui s'accumulent avec le temps.
Elle joue également un rôle de gardienne du génome en facilitant la réparation de l'ADN endommagé et en régulant le métabolisme cellulaire. En renforçant artificiellement l'activité de FOXO3, les chercheurs espèrent donc doter les cellules d'une armure plus résistante contre les mécanismes du vieillissement, potentialisant leurs capacités innées de maintenance et de réparation.