Chaque type cellulaire vieillit à son propre rythme
Le corps ne vieillit pas de façon uniforme. Certains types cellulaires sont biologiquement bien plus âgés que d'autres, et cet écart pourrait déterminer quelles maladies se développent, et à quel moment.
Les scientifiques ont longtemps supposé que le vieillissement traversait l'organisme comme un processus unique et coordonné. Une nouvelle étude publiée dans Nature Medicine remet en question cette vision. L'équipe de Tony Wyss-Coray a développé des modèles d'apprentissage automatique capables d'estimer l'âge biologique de plus de quarante types cellulaires distincts.
Un type cellulaire peut prédire la maladie d'Alzheimer
Les chercheurs ont utilisé les protéines sanguines comme indicateur de mesure. Pour chaque type cellulaire, ils ont sélectionné les protéines les plus fortement produites par ce type, puis ont entraîné leurs modèles sur des données issues d'environ 60 000 personnes. Les cellules hépatiques (hépatocytes) ont fourni le signal le plus fiable. Plus frappant encore, le vieillissement accéléré des astrocytes -- des cellules de soutien du cerveau -- permettait de prédire qui développerait la maladie d'Alzheimer. Le vieillissement accéléré des cellules musculaires (myocytes) était associé à un risque plus élevé de SLA, une maladie neurodégénérative sévère, parfois plus de trois ans avant le diagnostic.
Seulement 35 % des participants ne présentaient aucun écart d'âge extrême dans aucun type cellulaire. Environ un quart affichait un vieillissement accéléré prononcé dans exactement un type cellulaire. Un petit groupe de 1,5 % présentait un vieillissement accéléré dans dix types cellulaires ou plus simultanément. Selon les chercheurs, un nombre plus élevé de types cellulaires touchés semble corrélé à une charge pathologique plus importante.
Des organes aux cellules : une résolution plus fine
Ces travaux s'appuient sur des recherches antérieures montrant que différents organes vieillissent à des rythmes différents. La nouvelle étude affine encore cette idée : ce ne sont pas les organes, mais des types cellulaires spécifiques au sein de ces organes qui importent le plus. Pour la science de la longévité, c'est un changement de perspective significatif. Des biomarqueurs opérant à la résolution du type cellulaire pourraient signaler le risque de maladie plus tôt que les méthodes existantes.
Parmi les autres pathologies que les modèles ont permis de prédire figurent le cancer du poumon, le lymphome, le diabète de type 2, la BPCO et l'accident vasculaire cérébral. Les chercheurs soulignent qu'il s'agit d'associations prédictives, et non de relations causales établies. Ces résultats devront être validés dans des populations plus larges et plus diversifiées.
Termes à explorer : cell-type-specific aging clock, blood proteomics biological age, astrocyte Alzheimer prediction