Reprogrammer les vieilles cellules de la peau pour leur redonner une jeunesse, c’est possible, affirme cette équipe du Babraham Institute (Cambridge) qui décrit ici, dans a revue eLife, une nouvelle approche ciblée contre le vieillissement cutané. Une approche, doculentée dans la revue eLife, qui consiste un peu à faire « remonter le temps » aux cellules mais pas trop cependant, de manière à préserver leur fonction spécialisée.
Face au vieillissement des populations et au souhait généralisé de mieux vieillir, en bonne santé et avec une bonne qualité de vie, la médecine régénérative est un domaine en plein essor. Son principe, lutter contre les marques du vieillissement, qui accumule ses marques épigénétiques dans le génome et réduit la capacité de nos cellules à fonctionner normalement. La biologie régénérative vise ainsi à réparer ou remplacer les cellules vieillies, en particulier en induisant la production de nouvelles cellules, à partir des cellules souches. En théorie, les cellules souches ont le potentiel de se spécialiser en tout type de cellule, mais les scientifiques ne sont pas encore en mesure de recréer de manière fiable tous les types cellulaires.
Ces travaux démontrent qu’il est possible à ce stade in vitro, de réduire l'âge moléculaire et biologique de cellules âgées tout en restaurant en grande partie leur fonction. Bien qu’encore très expérimentaux, ces travaux pourraient révolutionner la médecine régénérative.
Identifier le point de non retour
La nouvelle approche consiste donc plutôt à trouver le point précis de la reprogrammation qui permet de « rajeunir » les cellules sans perdre leur identité c’est-à-dire leur fonction cellulaire spécialisée.
Les facteurs Yamanaka : en 2007, le chercheur Shinya Yamanaka était le premier scientifique à transformer les cellules normales, qui ont une fonction spécifique, en cellules souches qui ont la capacité spéciale de se développer en tout type de cellule. Le processus complet de reprogrammation de cellules souches prend environ 50 jours en utilisant 4 molécules clés appelées les facteurs Yamanaka.
La « reprogrammation transitoire de la phase de maturation » : la nouvelle méthode expose les cellules aux facteurs Yamanaka durant 13 jours. À ce stade, les changements liés à l'âge ou le vieillissement cellulaire sont « inversés » et les cellules ont temporairement perdu leur identité. Les cellules reprogrammées en partie ont eu le temps de se développer dans des conditions normales. L’analyse génomique confirme que les cellules ont bien repris marqueurs caractéristiques de cellules de la peau (fibroblastes), et cela est confirmé par l'observation de la production de collagène dans ces cellules reprogrammées.
Les cellules ont bien rajeuni : pour le démontrer, les chercheurs observent les changements intervenus avec la reprogrammation transitoire, dans les caractéristiques du vieillissement. A l’aide de techniques qui permettent de mesurer les changements biologiques liés à l'âge dans les cellules humaines dont « l'horloge épigénétique » et le transcriptome, les scientifiques confirment que les données des cellules reprogrammées correspondent au profil de cellules de 30 ans plus jeunes par rapport aux données de référence.
Quelles applications ? Apporter une apparence esthétique plus jeune certainement mais aussi, plus largement, rajeunir le fonctionnement cellulaire. Car ces fibroblastes rajeunis se remettent à produire du collagène, une molécule trouvée dans les os, les tendons et les ligaments de la peau, un composé nécessaire pour le maintien de la structure tissulaire et la cicatrisation des lésions et des plaies.
Optimiser la cicatrisation des plaies
fait bien partie des applications possibles. Lorsque les chercheurs testent ces cellules partiellement rajeunies, ils constatent que les fibroblastes traités se déplacent dans l'espace plus rapidement que les cellules plus âgées. C’est la promesse aussi de pouvoir optimiser la cicatrisation des plaies ;
- bien d’autres possibilités thérapeutiques sont également évoquées : les chercheurs observent que leur méthode a également un effet sur d'autres gènes liés à des maladies liées à l'âge : en particulier sur le gène APBA2, associée à la maladie d'Alzheimer, et le gène MAF connu comme impliqué dans le développement de la cataracte. En résumé, ces 2 gènes évoluent vers des stades plus jeunes de transcription.
Il faudra mieux comprendre ce nouveau mécanisme sous-jacent à cette approche de reprogrammation transitoire et les chercheurs font l’hypothèse que des zones clés du génome impliquées dans la formation de l'identité cellulaire échappent ici, judicieusement, au processus de reprogrammation.
Ces travaux représentent ainsi un grand pas en avant dans la reprogrammation cellulaire.
Source: eLife 8 April, 2022 eLife DOI: 10.7554/eLife.71624 Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming
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Équipe de rédaction SantélogMai 11, 2022Rédaction Santé log
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