Le vieillissement est plastique : on peut le ralentir. Mais la recherche de médicaments se heurte à la longueur des expériences. Les tests classiques de durée de vie chez le ver prennent des semaines. À côté, dans la même archive, on trouve des travaux sur les liens entre gènes et maladies, sur les peptides et les anticorps, mais notre étude fait bande à part : elle combine vision par ordinateur et criblage phénotypique. Nous accélérons la sélection des candidats grâce à un critère simple, la posture du ver après un stress.
Les vers sont élevés jusqu'au stade adulte, puis déposés par groupes de 25 dans les puits d'une plaque à 96 puits, où le médicament est ajouté pendant 24 heures. La plaque est ensuite prise en sandwich entre des blocs de cuivre chauffés à 35°C, pendant 11 heures. Les survivants sont photographiés au microscope. Le réseau Faster R-CNN repère les vers, le modèle SAM 2 délimite leurs silhouettes, et un classifieur estime la probabilité de survie d'après la forme : une posture courbée signale un vivant, une posture droite un mort. La probabilité moyenne par puits fournit une estimation de la survie.
Le réseau de neurones distingue les vers vivants des vers morts avec une précision (AUC) de 0.88. L'évaluation de la posture est corrélée au comptage manuel des survivants (r=0.931). Sur les 2782 médicaments, 130 ont passé la première sélection et 31 ont été confirmés au second test. Parmi eux, 18 ont prolongé la vie des vers, et 14 n'étaient pas connus jusqu'ici comme géroprotecteurs. Les six composés les plus puissants ont augmenté la durée de vie de plus de 30 %. Trois d'entre eux, l'icradipine, le clémizole et la pipéracilline, ont réduit le nombre de cellules sénescentes dans une culture de cellules endothéliales humaines.
L'étude se démarque de ses voisines dans l'archive : celles-ci portent sur des gènes, des peptides ou des mécanismes isolés, alors qu'ici il s'agit d'un criblage phénotypique global avec lecture automatique. Pour la première fois, la posture du ver sert d'indicateur rapide et extensible de viabilité dans un criblage médicamenteux. Cela ouvre la voie à un balayage massif de composés, sans colorants coûteux ni travail manuel. La méthode peut être transposée à d'autres tests de stress et à d'autres modèles de maladie.
La méthode monte facilement en puissance : le goulot d'étranglement, c'est la taille de l'incubateur et le nombre de blocs de cuivre. Avec un investissement modeste, on peut tester des milliers de composés par semaine. Le réseau de neurones peut être réentraîné pour reconnaître d'autres postures, comme la paralysie, afin de chercher des médicaments contre les maladies neurodégénératives. Un passage à des systèmes entièrement automatisés de culture et d'imagerie est envisageable.
Criblage pharmaceutique des géroprotecteurs, recherche sur le vieillissement cellulaire, mise au point de traitements anti-âge.
Tester les médicaments retenus chez la souris. Étudier leurs mécanismes d'action, en particulier le lien entre canaux calciques et vieillissement.
Le problème central de la gérontologie est de trouver vite et de façon fiable des substances qui ralentissent le vieillissement. Notre méthode fait passer le temps de criblage de plusieurs semaines à deux jours et ne demande pas d'équipement complexe. Reste une question : dans quelle mesure les résultats obtenus chez le ver se transposent aux mammifères. Nous y répondons en partie en montrant un effet sur des cellules humaines.
Les blocs de cuivre qui enserrent la plaque suppriment l'« effet de bord », c'est-à-dire la différence de chauffage entre les puits du bord et ceux du centre. Sans eux, la survie dans les puits périphériques serait plus faible, simplement à cause d'une chaleur inégale.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.