samedi 27 avril 2019

Une nouvelle méthode d'identification de composés empêchant le vieillissement #MachineLearning

Selon une étude publiée dans Cell Reports, des chercheurs du Karolinska Institutet en Suède ont mis au point une nouvelle méthode d'identification de composés empêchant le vieillissement. La méthode est basée sur une nouvelle façon de déterminer l'âge dans des cellules humaines en culture. En utilisant cette méthode, les chercheurs ont découvert un groupe de substances candidates qui, selon leurs prévisions, rajeuniraient les cellules humaines, prolongeraient la durée de vie et amélioreraient la santé de l'organisme modèle C. elegans.

Selon les chercheurs, le vieillissement est un processus inévitable pour tous les organismes vivants, caractérisé par leur déclin fonctionnel progressif aux niveaux moléculaire, cellulaire et de l'organisme. Cela fait du vieillissement un facteur déterminant de la durée de vie humaine et un facteur de risque majeur de nombreuses maladies liées à l’âge, telles que la maladie d’Alzheimer, le diabète, les maladies cardiovasculaires et le cancer. Les chercheurs mentionnent que prévenir le vieillissement par des moyens pharmaceutiques est donc une stratégie attrayante pour aider les personnes à vivre plus longtemps et en meilleure santé.

Or, les chercheurs soulignent qu'il est difficile de trouver des substances qui empêchent le vieillissement. Les expériences sur les mammifères sont coûteuses et prennent du temps. En utilisant des cellules humaines en culture, il est possible de tester un plus grand nombre de substances, mais le vieillissement est un processus complexe difficile à mesurer au niveau cellulaire.

La méthode des chercheurs repose sur une nouvelle façon d'interpréter les informations cellulaires, en particulier le transcriptome. Le transcriptome représente les informations sur tous les ARN présents dans une cellule ou un tissu particulier à un moment donné. Récemment, il a été démontré que le transcriptome d'une cellule humaine peut être utilisé pour prédire l'âge de la personne dont provient la cellule.

Les chercheurs ont utilisé une grande quantité de données de transcriptome provenant de sources publiées pour développer leur méthode. Avec des méthodes d’apprentissage automatique, ils ont construit ce que l’on appelle des classificateurs qui permettent de distinguer les transcriptomes des donneurs «jeunes» par rapport aux «vieux» donneurs.

Les classificateurs ont été utilisés pour analyser les modifications du transcriptome des cellules humaines induites par plus de 1 300 substances (les données sont disponibles auprès de la Connectivity Map, Broad Institute, aux États-Unis). De cette manière, les chercheurs ont voulu identifier des substances susceptibles de faire passer les transcriptomes humains à un âge "plus jeune". La méthode a identifié plusieurs substances candidates, celles déjà connues pour prolonger la durée de vie de différents organismes et de nouvelles substances candidates.

Les substances les plus intéressantes ont ensuite été étudiées chez le ver C. elegans, un organisme modèle courant pour étudier le vieillissement. Selon les chercheurs, deux substances susceptibles de prolonger la vie des vers appartiennent à une classe de substances dont il n’avait pas été démontré jusqu’à présent, les inhibiteurs qui bloquent une protéine appelée protéine de choc thermique 90 (Hsp90). Ces substances sont le monorden et la tanespimycine. Au-delà de l'allongement de la durée de vie, Mondoren a également amélioré la santé de ces animaux modèles.

Les chercheurs ont montré que les substances agissent en activant une protéine appelée facteur de transcription du choc thermique 1 (Hsf-1). Ceci est connu pour conduire à l'expression de protéines dites chaperons qui améliorent la capacité des animaux à maintenir leurs protéines correctement repliées et donc dans un état fonctionnel tout au long de leur vie.

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