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Pendant des siècles, les humains ont été obsédés par l’arrêt des effets négatifs du vieillissement; à la recherche d’une soi-disant fontaine de jouvence. Bien qu’il soit peu probable que les humains atteignent l’immortalité dans un avenir proche, de nouvelles recherches pourraient être la clé de notre compréhension du fonctionnement du processus de vieillissement.

Pourquoi l’humain vieillit-il ?

Cela ouvre la voie à de meilleurs traitements contre le cancer et à de nouveaux médicaments révolutionnaires qui pourraient considérablement améliorer la santé humaine au moment du vieillissement.
Le travail du professeur adjoint au département de génie chimique et de science des matériaux de la famille Mork, Nick Graham et son équipe en collaboration avec Scott Fraser, professeur principal de sciences biologiques et de génie biomédicale, et Pin Wang, boursier Zohrab A. Kaprielian à Engineering, a récemment été publié dans le Journal of Biological Chemistry.
«Pour boire à la fontaine de jouvence, vous devez savoir où se trouve la fontaine de jouvence et comprendre ce qu’elle fait exactement», a déclaré Graham. «Nous faisons le contraire. nous essayons d’étudier les raisons pour lesquelles les cellules vieillissent, afin que nous puissions être en mesure de concevoir des traitements pour un meilleur vieillissement. »

Les cellules sénescentes cessent de produire des nucléotides

Pour y parvenir, l’auteur principal Alireza Delfarah, étudiant diplômé du laboratoire Graham, s’est concentré sur l’amélioration de nos connaissances de la sénescence, un processus naturel dans lequel les cellules cessent en permanence de créer de nouvelles cellules. Ce processus est l’une des principales causes du déclin lié à l’âge, qui se manifeste dans des maladies telles que l’arthrite, l’ostéoporose et les maladies cardiaques.
« Les cellules sénescentes sont en réalité l’opposé des cellules souches, qui ont un potentiel illimité d’auto-renouvellement ou de division », a déclaré Delfarah. «Les cellules sénescentes ne peuvent plus se diviser. C’est un état irréversible d’arrêt du cycle cellulaire. »
L’équipe de recherche a découvert que les cellules sénescentes cessaient de produire des nucléotides, qui sont les éléments constitutifs de l’ADN. Quand ils ont pris de jeunes cellules et les ont forcés à cesser de produire des nucléotides, elles sont devenues sénescentes.
« Cela signifie que la production de nucléotides est essentielle pour garder les cellules jeunes », a déclaré Delfarah. « Cela signifie également que si nous pouvions empêcher les cellules de perdre la capacité de synthétiser des nucléotides, elles pourraient vieillir plus lentement. »
L’équipe de Graham a examiné de jeunes cellules en prolifération et leur a fourni des molécules marquées avec des isotopes stables du carbone, afin de déterminer comment les nutriments consommés par une cellule sont transformés par différentes voies biochimiques.

Les cellules sénescentes ont deux noyaux et ne synthétisent plus l’ADN

Scott Fraser et son laboratoire ont travaillé avec l’équipe de recherche pour développer une imagerie 3D des résultats. Les images ont révélé de manière inattendue que les cellules sénescentes avaient souvent deux noyaux et qu’elles ne synthétisaient pas l’ADN.
Jusqu’à présent, la sénescence était principalement étudiée dans les cellules appelées fibroblastes, les cellules les plus courantes qui constituaient le tissu conjonctif chez les animaux. L’équipe de Graham s’intéresse plutôt à la façon dont la sénescence se produit dans les cellules épithéliales, des cellules qui tapissent la surface des organes et des structures du corps humain. Ce sont également dans ces types de cellules que la plupart des cancers surviennent.
Graham a déclaré que la sénescence est plus généralement connue comme la barrière protectrice du corps contre le cancer: lorsque les cellules subissent des dommages susceptibles de se transformer en cancer, elles entrent en sénescence et cessent de proliférer afin que le cancer ne se développe pas et ne se propage pas.
«Parfois, les gens parlent de la sénescence comme une arme à double tranchant, protégeant contre le cancer, et c’est une bonne chose», a déclaré Graham. « Mais cela favorise également le vieillissement et les maladies comme le diabète, le dysfonctionnement cardiaque ou l’athérosclérose ainsi que le dysfonctionnement tissulaire en général », a-t-il déclaré.
Graham a déclaré que l’objectif n’était pas d’empêcher complètement la sénescence, car cela pourrait libérer des cellules cancéreuses. « Mais nous aimerions trouver un moyen de supprimer les cellules sénescentes afin de promouvoir un vieillissement en bonne santé et un meilleur fonctionnement », a-t-il déclaré.

Des médicaments pour aider les humains à vieillir plus confortablement

Graham a déclaré que les recherches de l’équipe avaient de fortes applications dans le domaine émergent des sénolytiques; des médicaments susceptibles d’éliminer les cellules vieillissantes. Il a déclaré que les essais cliniques sur l’homme en sont encore à leurs débuts, mais des études sur des souris ont montré qu’en éliminant les cellules sénescentes, les souris vieillissent mieux et avaient une durée de vie plus productive.
«Ils peuvent prendre une souris vieillissante et de moins en moins fonctionnelle et lui administrer des médicaments sénolytiques pour éliminer les cellules sénescentes et rajeunir la souris. Alors, ce sont dans un sens ces médicaments sénolytiques qui constituent la fontaine de jouvence », a déclaré Graham.
Il a ajouté que, pour concevoir des médicaments sénolytiques efficaces, il était important d’identifier ce qui est unique à propos d’une cellule sénescente, afin que le médicament n’affecte pas les cellules normales.
«C’est là que nous intervenons. Nous étudions le métabolisme des cellules sénescentes et tentons de comprendre en quoi ces cellules sénescentes sont uniques, afin que nous puissions concevoir des traitements ciblés autour de ces voies métaboliques», a déclaré Graham.
Source : USC Viterbi School of Engineering
Crédit photo : Pixabay