Université de Cologne : Une nouvelle « horloge du vieillissement » très précise permet de mesurer l’âge biologique

En utilisant l’organisme modèle  » Caenorhabditis elegans « , des chercheurs de l’université de Cologne ont mis au point une « horloge du vieillissement » qui lit directement l’âge biologique d’un organisme à partir de son expression génétique, le transcriptome. Le bioinformaticien David Meyer et le généticien Björn Schumacher, directeur de l’Institut pour la stabilité du génome dans le vieillissement et la maladie au sein du pôle d’excellence CECAD pour la recherche sur le vieillissement et du Centre de médecine moléculaire de Cologne (CMMC), décrivent leur « BiT age » (horloge de vieillissement transcriptomique binarisée) dans l’article « BiT age » : Une horloge de vieillissement basée sur le transcriptome, proche de la limite théorique de précision  » dans Aging Cell.

Nous connaissons tous l’âge chronologique – notre âge depuis la naissance. Mais l’âge biologique peut en différer parfois de manière significative. Chacun vieillit différemment. Les scientifiques pourront ainsi utiliser l´horloges du vieillissement pour déterminer l’âge biologique d’un organisme. Jusqu’à présent, les horloges du vieillissement telles que l’horloge épigénétique d’Horvath étaient basées sur le schéma des méthylations, de petits groupes chimiques qui s’attachent à l’ADN et changent avec l’âge. En utilisant le transcriptome, la nouvelle horloge prend en considération l’ensemble des gènes qui sont lus à partir de l’ADN (ARN messager) pour fabriquer des protéines pour la cellule.

Jusqu’à présent, le transcriptome était considéré comme trop complexe pour indiquer l’âge. Parfois, les gènes transcrivent une quantité particulièrement importante d’ARNm, parfois moins. Par conséquent, il n’avait pas été possible jusqu’à présent de mettre au point des horloges de vieillissement précises basées sur l’activité des gènes. La nouvelle approche de Meyer et Schumacher utilise une astuce mathématique pour éliminer les différences d’activité des gènes. L’horloge du vieillissement du transcriptome binarisé divise les gènes en deux groupes – « on » ou « off » – ce qui minimise les variations importantes. Cela rend le vieillissement prévisible à partir du transcriptome. « Étonnamment, cette procédure simple permet une prédiction très précise de l’âge biologique, proche de la limite théorique de précision. Plus important encore, cette horloge de vieillissement fonctionne également à des âges élevés, qui étaient auparavant difficiles à mesurer car la variation de l’activité des gènes est alors particulièrement élevée », a déclaré Meyer.

L’âge « BiT » est exclusivement basé sur environ 1 000 transcriptomes différents de « C. elegans,  » dont la durée de vie est connue avec précision. Des organismes modèles tels que le nématode fournissent une représentation contrôlable du processus de vieillissement, permettant de découvrir des biomarqueurs et d’étudier les effets d’influences externes telles que le rayonnement UV ou la nutrition sur la longévité.

La nouvelle horloge du vieillissement permet aux chercheurs de prédire avec précision les effets pro- et anti-âge des variations de gènes et de divers facteurs externes chez le nématode à un âge jeune. L’horloge du vieillissement a également montré que les gènes de la réponse immunitaire ainsi que la signalisation dans les neurones sont importants pour le processus de vieillissement. L’âge « BiT » peut également être appliquée pour prédire l’âge humain rapidement et avec une très grande précision. La mesure de l’âge biologique est importante pour déterminer l’influence de l’environnement, du régime alimentaire ou des thérapies sur le processus de vieillissement et le développement de maladies liées à l’âge. Cette horloge pourrait donc trouver une large application dans la recherche sur le vieillissement. Comme l’âge biologique est basé uniquement sur l’activité des gènes, il peut être appliqué à n’importe quel organisme », a expliqué M. Schumacher.

Source : Université de Cologne, https://portal.uni-koeln.de/universitaet/aktuell/presseinformationen/detail/neue-hochpraezise-uhr-kann-das-biologische-alter-genau-messen

Contacts :

Professor Dr Björn Schumacher
+49 221 478 84202
bjoern.schumacher@uni-koeln.de

Dr Anna Euteneuer
+49 221 478 84043
anna.euteneuer@uni-koeln.de
Publication:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13320