Gènes de la longévité, épigénétique et horloges biologiques

Mais la génétique ne détermine pas à elle seule la durée de vie.

Bienvenue de nouveau dans la série de JoinAStudy sur la longévité et le vieillissement! Dans le premier article de cette série, nous avons exploré les processus biologiques qui causent le vieillissement. Les scientifiques savent maintenant que le vieillissement n’est pas contrôlé par un seul facteur, mais par de nombreux systèmes cellulaires qui perdent graduellement de leur efficacité avec le temps.

La prochaine grande question à laquelle les chercheurs et chercheuses tentent de répondre est tout aussi importante : comment mesure-t-on le vieillissement?

Deux personnes du même âge chronologique peuvent avoir des niveaux de santé et des risques de maladie très différents. La science moderne de la longévité s’attache à repérer des marqueurs biologiques qui révèlent à quelle vitesse le corps vieillit réellement au niveau cellulaire. Une grande partie de ces recherches porte sur trois domaines étroitement liés : la génétique, l’épigénétique et les horloges biologiques du vieillissement.

Les gènes de la longévité existent-ils?

Certains marqueurs génétiques semblent bel et bien influencer la durée de vie maximale d’une personne, qui varie évidemment beaucoup d’une personne à l’autre.

Les chercheurs et chercheuses qui étudient des populations exceptionnellement longévives, y compris des centenaires, ont repéré des variants génétiques qui pourraient contribuer à la longévité. Par exemple, des variants du gène FOXO3 sont fréquemment observés chez les personnes qui vivent au-delà de 100 ans. Ces gènes participent à des processus comme la réparation cellulaire, la résistance au stress et le métabolisme.

Mais la génétique ne détermine pas à elle seule la durée de vie.

Les études sur les jumeaux laissent croire que les gènes hérités n’expliquent qu’environ 20–30 % des différences de durée de vie. Le reste de la variation est largement influencé par des facteurs liés au mode de vie comme l’alimentation, l’activité physique, le sommeil et l’exposition à des facteurs de stress environnementaux.

Les recherches soutenues par le National Institute on Aging soulignent que, si les gènes établissent le point de départ de la santé, les comportements quotidiens jouent un rôle beaucoup plus important dans la vitesse à laquelle nous vieillissons.

L’épigénétique : comment le mode de vie influence vos gènes

Une découverte majeure de la recherche sur le vieillissement au cours des deux dernières décennies est le domaine de l’épigénétique.

L’épigénétique désigne des modifications chimiques qui déterminent si les gènes sont activés ou désactivés. Ces changements ne modifient pas la séquence de l’acide désoxyribonucléique (ADN) elle-même, mais ils influencent la façon dont les cellules interprètent les instructions génétiques.

Les facteurs connus pour influer sur l’activité épigénétique comprennent :

• Alimentation et nutrition

• Habitudes d’activité physique

• Niveau de stress

• Qualité du sommeil

• Exposition à des toxines ou à la pollution

Les scientifiques ont constaté que ces influences peuvent modifier les profils d’expression des gènes liés à l’inflammation, au métabolisme et à la réparation cellulaire.

Des chercheurs et chercheuses de la Harvard Medical School décrivent l’épigénétique comme l’une des principales façons dont les facteurs liés au mode de vie se traduisent en changements biologiques à long terme. Dans certains cas, ces modifications pourraient même être réversibles, ce qui explique pourquoi la médecine préventive occupe désormais une place centrale dans la recherche sur la longévité.

Les horloges biologiques : mesurer le processus de vieillissement

Comme le vieillissement est complexe, les scientifiques ont besoin de moyens de le mesurer plus précisément qu’en comptant simplement les années. L’un des outils les plus prometteurs mis au point au cours de la dernière décennie est l’horloge épigénétique.

Ces horloges analysent des marqueurs chimiques présents sur l’ADN, appelés profils de méthylation, qui changent de façon prévisible avec l’âge. En mesurant ces profils, les chercheurs et chercheuses peuvent estimer l’âge biologique d’une personne.

L’un des modèles les plus utilisés est l’horloge de Horvath, mise au point par le généticien Steve Horvath. Cette méthode analyse des échantillons d’ADN provenant du sang ou d’autres tissus pour estimer le vieillissement biologique de plusieurs systèmes d’organes.

Les mesures de l’âge biologique sont de plus en plus utilisées dans les études de recherche pour évaluer si des interventions (comme des changements alimentaires, des médicaments ou des programmes axés sur le mode de vie) semblent ralentir le processus de vieillissement.

Selon des recherches publiées dans Nature, les horloges épigénétiques sont devenues l’un des outils les plus puissants pour étudier le vieillissement au niveau moléculaire.

Les télomères : le premier marqueur biologique du vieillissement

Avant la mise au point des horloges épigénétiques, les scientifiques s’intéressaient surtout aux télomères.

Les télomères sont des capuchons protecteurs situés aux extrémités des chromosomes qui aident à préserver l’ADN pendant la division cellulaire. Chaque fois qu’une cellule se divise, ces capuchons raccourcissent légèrement. Lorsqu’ils deviennent trop courts, la cellule ne peut plus se diviser et peut entrer dans un état endommagé.

Des télomères plus courts ont été associés à des maladies liées au vieillissement, y compris les maladies cardiovasculaires et certains cancers.

Cependant, même si la longueur des télomères est encore étudiée, de nombreux chercheurs et chercheuses estiment maintenant qu’elle ne représente qu’une pièce d’un casse-tête beaucoup plus grand. Les mesures épigénétiques semblent offrir un portrait plus complet du vieillissement dans l’ensemble du corps.

Des organisations comme l’Organisation mondiale de la Santé soulignent l’importance croissante des biomarqueurs moléculaires pour comprendre la santé des populations et le risque de maladies liées à l’âge.

Peut-on ralentir l’âge biologique?

Une conséquence importante de la recherche en épigénétique est que le vieillissement biologique pourrait être plus flexible qu’on le croyait auparavant.

Les premières études laissent croire que certains comportements pourraient ralentir les marqueurs biologiques du vieillissement, notamment :

• Activité physique régulière

• Maintien d’un poids santé

• Habitudes de sommeil régulières

• Alimentation équilibrée riche en nutriments d’origine végétale

• Éviter de fumer et de consommer de l’alcool en excès

Même si les scientifiques étudient encore l’ampleur possible de ces effets, les données appuient de plus en plus l’idée que le vieillissement n’est pas entièrement prédéterminé.

Le rythme du vieillissement semble plutôt dépendre de l’équilibre entre les dommages biologiques et la capacité du corps à les réparer.

La prochaine frontière de la recherche sur la longévité

Comprendre les gènes et les horloges biologiques aide les chercheurs et chercheuses à répondre à une question cruciale : pourquoi certaines personnes vieillissent-elles plus vite que d’autres?

Mais un autre grand domaine de la science de la longévité porte sur le métabolisme, c’est-à-dire les processus chimiques qui permettent aux cellules de produire de l’énergie et de s’entretenir.

Les scientifiques étudient maintenant comment les voies métaboliques influencent le vieillissement et si certaines stratégies alimentaires ou certains médicaments peuvent améliorer ces processus.

Dans le prochain article de cette série, nous verrons comment le métabolisme, le jeûne et les systèmes de réparation cellulaire prennent une place centrale dans la recherche moderne sur la longévité.

Sources

https://www.nia.nih.gov/health/genes-longevity-and-aging
https://hms.harvard.edu/news/epigenetics-explained
https://www.nature.com/articles/s43587-021-00080-0
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4015143/
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ageing-and-health
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aar3191