La sénescence cellulaire, état d'arrêt permanent de la croissance, est apparue comme une caractéristique et un moteur fondamental du vieillissement de l'organisme.
La sénescence cellulaire est régulée par des facteurs génétiques et épigénétiques, qui ne sont pas tous clairs pour la science. Il n'y a pas d'investigation systématique sur l'intervention de ces gènes qui mène à une thérapie génique efficace contre le vieillissement et les maladies apparentées, pour prolonger la durée de vie.
Combien y a-t-il de gènes favorisant le vieillissement dans le génome humain ? Quels sont les mécanismes moléculaires par lesquels ces gènes régulent le vieillissement ? La thérapie génique peut-elle atténuer le vieillissement individuel ?
Une équipe de recherche deAcadémie chinoise des sciences un nouvel éclairage sur la régulation du vieillissement pour prolonger la durée de vie.
Recherche chinoise
Récemment, des chercheurs de l'Institut de zoologie de l'Académie chinoise des sciences (CAS) de l'Université de Pékin et de l'Institut de génomique CAS de Pékin ont collaboré pour identifier de nouveaux gènes qui contribuent à la sénescence humaine.
Le système de dépistage utilisé est le désormais bien connu CRISPR. L'objectif : proposer une nouvelle approche de thérapie génique contre le vieillissement.
Dans cette étude, les chercheurs ont observé le vieillissement prématuré des cellules souches humaines et identifié plus de 100 gènes favorisant la sénescence.
Ils ont alors « inactivé » comme avec un switch chacun des 50 premiers gènes « suspectés » de contribuer au rajeunissement cellulaire pour en vérifier l'effet.
CAT7
Parmi eux, le gène KAT7 a été identifié comme une cible majeure pour atténuer la sénescence cellulaire. Augmentation dans les cellules mésenchymateuses humaines au cours du vieillissement physiologique et pathologique. L'épuisement de KAT7 atténue la sénescence cellulaire, sa surexpression l'accélère au contraire.
Mécaniquement, l'inactivation de KAT7 réduit l'acétylation de la lysine 14 de l'histone H3, réprime la transcription de p15INK4b et rajeunit les cellules souches humaines sénescentes.
Des études cumulatives ont décrit que l'accumulation, associée à l'âge, de cellules sénescentes et de cellules pro-inflammatoires dans les tissus et les organes contribue au développement et à la progression devieillissement et les troubles liés au vieillissement. Chez la souris, l'ablation des cellules sénescentes atténue la dégénérescence des tissus et prolonge la durée de la santé chez la souris.
La thérapie génique éprouvée
Dans cette étude, les chercheurs ont découvert que l'injection intraveineuse d'un vecteur lentiviral codant pour Cas9/sg-KAT7 réduisait les proportions de cellules sénescentes et de cellules pro-inflammatoires dans le foie, diminuait les facteurs phénotypiques sécrétoires associés à la sénescence circulatoire (SASP) dans le sérum et une qualité et une durée de vie prolongées des souris âgées.
Ces résultats suggèrent que la thérapie génique basée sur l'inactivation d'un seul facteur peut être suffisante pour prolonger la durée de vie (au moins chez les souris, pour l'instant).
S'agit-il de thérapie génique sur les humains? Nous y arrivons.
Les chercheurs ont également découvert que le traitement avec le vecteur lentiviral codant pour Cas9/sg-KAT7 ou un inhibiteur de KAT7 WM-3835 soulage la sénescence des hépatocytes humains et réduit l'expression des gènes SASP, suggérant la possibilité d'appliquer ces interventions également en milieu clinique avec des thérapie génique.
Globalement, cette étude a démontré conceptuellement que la thérapie génique basée sur l'inactivation d'un seul facteur est capable de retarder le vieillissement individuel.
Cette étude approfondit non seulement notre compréhension du mécanisme du vieillissement, mais fournit également de nouvelles cibles potentielles pour la thérapie génique qui prolonge la durée de vie.
Référence : "L'écran basé sur le CRISPR à l'échelle du génome identifie KAT7 comme un moteur de la sénescence cellulaire", 6 janvier 2021, Science Translational Medicine.
DOI : 10.1126 / scitranslmed.abd2655
