Chaque seconde, dans les cellules du corps, on recopie le texte de la vie : les molécules d'ARN sont lues à partir de l'ADN pour fabriquer les protéines. Mais le copiste n'est pas parfait. Il saute des lettres, en insère d'autres, s'arrête parfois au milieu d'une phrase. Ces erreurs s'accumulent, comme les coquilles dans un livre réédité, et transforment peu à peu la cellule en une bibliothèque aux volumes abîmés.
Jusqu'à récemment, personne ne savait compter ces coquilles à l'échelle de tout l'organisme. Les chercheurs voyaient bien des dommages isolés, mais pas le tableau d'ensemble de l'usure. Un nouveau travail propose un outil simple : à partir de données ordinaires de séquençage de l'ARN (où l'on lit toutes les molécules d'ARN d'un échantillon), on peut calculer quatre types d'erreurs. Ce sont les signaux d'arrêt prématurés, le mauvais assemblage des fragments, l'activation de segments « sauteurs » et la fusion de gènes différents en un seul.
Les chercheurs ont pris des milliers d'échantillons chez des humains et des souris d'âges variés. Il est apparu que le niveau d'erreurs augmente dans presque tous les tissus, mais à des vitesses différentes. Le cervelet, par exemple, accumule les dommages plus vite que les autres régions du cerveau : ses neurones ne se renouvellent presque pas, vivent donc longtemps et ont le temps d'amasser beaucoup de coquilles. Chez les femmes, le cerveau, le foie et les muscles s'usent davantage ; chez les hommes, c'est l'œsophage.
À partir de ces données, on a pu entraîner un modèle à prédire l'âge d'après le profil des erreurs. Chez la souris, il a donné une corrélation de 0,82, ce qui signifie qu'à partir du bruit moléculaire, on peut dire assez précisément l'âge de l'animal. Mais l'essentiel n'est pas la précision, c'est la sensibilité aux changements. Quand on administrait de la rapamycine aux souris ou qu'on limitait leurs calories, l'âge prédit diminuait. Et dans la maladie d'Alzheimer chez l'humain, l'horloge indiquait un vieillissement accéléré, alors que les méthodes classiques fondées sur l'activité des gènes ne le remarquaient pas.
Ce travail change le regard sur le vieillissement. Auparavant, les biologistes se demandaient si l'accumulation des dommages était la cause ou la conséquence des changements liés à l'âge. On peut désormais le vérifier expérimentalement : si une intervention réduit les erreurs et ralentit en même temps le vieillissement, le lien devient causal. Et les premiers résultats montrent déjà que le « copiste » cellulaire se laisse réparer.
L'horloge du bruit moléculaire n'est pas seulement une nouvelle façon de mesurer l'âge. C'est un instrument qui mesure l'entropie même de la vie, ce désordre qui s'accumule en chacun de nous. Et si nous avons appris à le voir, peut-être apprendrons-nous un jour à le ralentir.
Le cervelet s'est révélé la région du cerveau la plus « endommagée », alors que l'âge des échantillons ne différait pas de celui des autres régions. On l'explique par l'absence quasi totale de renouvellement des neurones dans le cervelet : les cellules vivent longtemps et accumulent les erreurs.
L'idée de dommages moléculaires mesurables servant d'horloge du vieillissement fait écho au roman de Greg Egan « La Cité des permutants », où les héros tentent de contrôler l'âge biologique en agissant sur les processus cellulaires. Dans la réalité, on est encore loin d'une telle précision.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.