Des scientifiques proposent une « horloge d’agrégation des protéines » comme nouvelle méthode pour évaluer le vieillissement et la santé en surveillant les amas de protéines dans les cellules. Ce concept, s’il est développé en outil de diagnostic, pourrait permettre la détection précoce des maladies liées à l’âge et l’évaluation de nouveaux traitements visant à réduire l’agrégation des protéines. L’horloge d’agrégation des protéines pourrait compléter les horloges biologiques génétiques existantes en offrant une perspective centrée sur les protéines sur la santé cellulaire et le vieillissement. Crédit : Issues.fr.com
Dorothee Dormann et Edward Lemke présentent une nouvelle approche pour évaluer le risque personnel de maladies liées à l'âge.
La mesure des amas de protéines dans nos cellules pourrait-elle devenir une nouvelle méthode pour évaluer notre risque de maladies liées à l’âge ? Les professeurs Dorothee Dormann et Edward Lemke de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU), qui sont également directeurs adjoints de l'Institut de biologie moléculaire (IMB) de Mayence, suggèrent l'idée d'une « horloge d'agrégation de protéines » pour évaluer le vieillissement et la santé. Ce concept innovant est discuté dans leur nouvel article de perspective publié dans Biologie cellulaire naturelle.
En vieillissant, le ADN et les protéines qui composent notre corps subissent progressivement des modifications qui font que notre corps ne fonctionne plus aussi bien qu'avant. Cela nous rend plus susceptibles de contracter des maladies liées à l'âge, telles que maladie cardiovasculairele cancer et Alzheimer Un changement important est que les protéines de nos cellules peuvent parfois se replier de manière incorrecte et s'agglutiner pour former des agrégats, appelés amyloïdes.
Le mauvais repliement et l'agrégation peuvent se produire sur n'importe quelle protéine, mais un groupe spécifique de protéines, les protéines intrinsèquement désordonnées (IDP), sont particulièrement susceptibles de former des amyloïdes. Les IDP représentent environ 30 % des protéines de nos cellules et se caractérisent par l'absence de structure fixe. Au contraire, elles sont flexibles et dynamiques, flottant comme des spaghettis cuits.
Le rôle des agrégats de protéines dans la maladie
Bien que les mécanismes moléculaires soient largement débattus et constituent un aspect important de la recherche fondamentale, les scientifiques savent que les agrégats formés à partir des PDI ont tendance à s’accumuler dans de nombreuses cellules à longue durée de vie – comme les neurones ou les cellules musculaires – à mesure que nous vieillissons. De plus, ils peuvent provoquer de nombreuses maladies liées à l’âge, notamment des maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Ainsi, la présence de nombreux agrégats dans une cellule pourrait être un indicateur du degré de mauvaise santé de la cellule ou de la probabilité qu’une personne développe prochainement une maladie liée à l’âge. Dans leur article récemment publié, Dormann et Lemke proposent que l'agrégation des personnes déplacées puisse être utilisée comme une « horloge » biologique pour mesurer la santé et l'âge d'une personne.
Visualisation d'une horloge d'agrégation de protéines. Crédit : Nike Heinss / JGU
Si elle est développée davantage pour devenir un test de diagnostic sensible, une horloge d’agrégation de protéines pourrait être extrêmement utile. Premièrement, les médecins pourraient l’utiliser pour diagnostiquer très tôt des maladies liées à l’âge ou identifier les personnes qui ne sont pas encore malades mais qui présentent un risque plus élevé de développer une maladie en vieillissant. Cela permettrait de leur donner des traitements préventifs avant qu’ils ne développent une maladie grave. Deuxièmement, les scientifiques pourraient l’utiliser pour évaluer les effets de nouveaux traitements expérimentaux visant à réduire l’agrégation des protéines afin de prévenir ou de retarder les maladies liées à l’âge.
« En pratique, nous sommes encore loin d'un test de diagnostic de routine, et il est important que nous améliorions notre compréhension des mécanismes fondamentaux conduisant à l'agrégation des personnes déplacées », a déclaré Dormann. « Cependant, nous voulons stimuler la réflexion et la recherche dans le sens de l'étude des agrégats protéiques pour mesurer les processus biologiques de vieillissement », a ajouté Lemke. « Nous sommes optimistes qu'à l'avenir, nous serons en mesure de surmonter les défis actuels liés à la lecture d'une horloge d'agrégation de protéines grâce à davantage de recherches sur la dynamique des IDP et à de nouveaux développements technologiques. »
Comparaison avec d'autres horloges biologiques
Bien qu’il existe d’autres « horloges » pour mesurer le vieillissement et la santé, la plupart d’entre elles sont basées sur des acides nucléiques comme l’ADN. Dormann et Lemke pensent qu'une horloge biologique basée sur les protéines serait un complément utile à ces horloges existantes, car les protéines font partie des molécules les plus abondantes dans les cellules et sont cruciales pour toutes les fonctions cellulaires. Avec l’aide d’une telle horloge d’agrégation des protéines, ils espèrent que les scientifiques et les médecins pourront faire un pas de plus vers l’aide aux gens pour vieillir en bonne santé et prévenir les maladies liées à l’âge.
Avec leurs recherches, Dorothee Dormann et Edward Lemke contribuent au Center for Healthy Aging (CHA), un centre de recherche virtuel lancé en 2021. Le CHA rassemble des scientifiques de la recherche fondamentale et clinique de Mayence qui se concentrent sur le vieillissement et les maladies liées à l'âge. . Leurs découvertes doivent être utilisées pour promouvoir un vieillissement en bonne santé et pour trouver des traitements permettant de prévenir ou de guérir les maladies liées à l'âge.
