Une équipe découvre que les gènes régénératifs d’autres espèces suppriment le problème du vieillissement chez les mouches à fruits

Une équipe de chercheurs, dont des collègues de l’École doctorale des sciences pharmaceutiques de l’Université de Tokyo, a transféré des gènes d’organismes simples capables de régénérer leur corps dans des mouches à fruits communes. Les mouches à fruits sont des animaux plus complexes qui ne peuvent pas régénérer leur corps. L’équipe a découvert que le gène transféré supprimait un problème intestinal lié à l’âge chez les mouches. Leurs résultats suggèrent que l’étude de gènes spécifiques aux animaux ayant une capacité de régénération élevée pourrait révéler de nouveaux mécanismes permettant de rajeunir la fonction des cellules souches et de prolonger la durée de vie en bonne santé d’organismes non apparentés.

L’œuvre apparaît dans Biologie BMC.

Vous voulez vivre éternellement ? Certains le souhaitent, d’autres non. Mais nous voulons tous vivre en bonne santé aussi longtemps que nous le pouvons, et une grande partie de la recherche médicale porte sur cet aspect de la longévité. Une idée, qui pourrait ressembler à de la science-fiction, consiste à améliorer le corps humain de manière à ce qu’il puisse se régénérer lorsqu’il est blessé, malade ou lorsque le vieillissement commence à faire des ravages, un peu comme le super-héros Wolverine de la célèbre série de bandes dessinées et de films « X-Men ». Bien sûr, nous n’en sommes pas encore là, mais des progrès sont réalisés dans le monde de la médecine régénératrice, même si les sujets de test ne sont pour l’instant que des mouches.

« Chez les animaux capables de se régénérer entièrement, comme les vers plats et les méduses, des gènes spécifiques peuvent permettre la régénération et maintenir les fonctions des cellules souches à long terme. À l’inverse, les mammifères et les insectes, qui ont des capacités de régénération limitées, peuvent avoir perdu ces gènes au cours de l’évolution », a déclaré le professeur associé Yuichiro Nakajima.

« Il n’est pas certain que la réintroduction de ces gènes associés à la régénération chez des animaux à faible capacité de régénération puisse affecter leurs processus de régénération et de vieillissement. Dans notre étude récente, nous nous sommes concentrés sur le groupe de gènes propres aux animaux à forte capacité de régénération, appelés gènes codant pour le domaine JmjC hautement régénératifs spécifiques à l’espèce (HRJD), et nous les avons transférés dans la mouche à fruits Drosophila melanogaster, pour tester leurs effets. »

L’équipe de Nakajima espérait que les mouches à fruits améliorées régénéreraient leurs tissus en cas de blessure, ce qui n’a pas été le cas. Cependant, Hiroki Nagai, un expert des intestins des mouches à fruits, a remarqué autre chose.

« Nagai a découvert de nouveaux phénotypes, des caractéristiques qui se manifestent à partir des gènes dans un ensemble donné de conditions », a déclaré Nakajima. « Les HRJD ont favorisé une plus grande division des cellules souches intestinales, tout en supprimant les cellules intestinales qui se différenciaient mal ou qui fonctionnaient mal chez les mouches âgées. Cela contraste avec l’utilisation d’antibiotiques, par exemple, qui pourraient supprimer les cellules intestinales mal différenciées, mais également supprimer la division des cellules souches intestinales. Pour cette raison, les HRJD ont eu un effet mesurable sur la durée de vie des mouches à fruits, ce qui ouvre la porte, ou du moins fournit des indices, pour le développement de nouvelles stratégies anti-âge. Après tout, les intestins humains et des insectes ont étonnamment beaucoup de points communs au niveau cellulaire. »

Cette découverte n’a cependant pas été sans difficultés. Bien que les mouches à fruits soient des sujets d’expérimentation bien connus pour la recherche biologique, compte tenu de leur durée de vie relativement courte et de leur taux de reproduction et de maturation rapide, leur processus de vieillissement prend tout de même environ deux mois, ce qui a affecté le calendrier expérimental de l’équipe de Nakajima, qui était également occupée par d’autres choses. Maintenant qu’ils sont parvenus à une conclusion frappante, il reste encore beaucoup de travail à faire.

« Les détails du fonctionnement moléculaire des HRJD ne sont pas encore résolus. Et on ne sait pas encore s’ils fonctionnent seuls ou en combinaison avec un autre composant », a déclaré Nakajima. « Ce n’est donc que le début du voyage, mais nous savons maintenant que nos mouches à fruits modifiées peuvent servir de ressource précieuse pour découvrir des mécanismes sans précédent de rajeunissement des cellules souches à l’avenir. Chez l’homme, l’activité des cellules souches intestinales diminue avec l’âge, donc cette recherche est une voie prometteuse pour les thérapies à base de cellules souches. »