Santé et science : les mutations entre espèces révèlent des indices sur le vieillissement

Selon une étude, la durée de vie des animaux est liée à la vitesse de mutation de leur code génétique.

Les chercheurs ont découvert que les mammifères - du tigre à l'homme - ont à peu près le même nombre de mutations au moment où ils meurent de vieillesse.

Mais les animaux à courte durée de vie ont tendance à épuiser leur allocation plus rapidement, selon l'analyse de 16 espèces.

Selon les chercheurs, cette découverte permet d'expliquer pourquoi nous vieillissons et de faire la lumière sur l'un des mystères les plus complexes du cancer.

Les experts ont déclaré que ces résultats, obtenus par des chercheurs du Wellcome Sanger Institute, étaient "stupéfiants" et "poussaient à la réflexion".

Les mutations sont des changements qui se glissent dans le manuel d'instructions pour la construction et le fonctionnement de notre corps - notre ADN.

On sait depuis longtemps que ces mutations sont à l'origine du cancer, mais la question de savoir si elles sont importantes pour le vieillissement a été débattue pendant des décennies. Les chercheurs de Sanger affirment avoir produit "la première preuve expérimentale" suggérant qu'elles le sont.

Ils ont analysé la vitesse à laquelle les mutations se produisent chez des espèces ayant des espérances de vie différentes. Ils ont examiné l'ADN d'un chat, d'un colobe noir et blanc, d'un chien, d'un furet, d'une girafe, d'un cheval, d'un humain, d'un lion, d'une souris, d'un rat-taupe nu, d'un lapin, d'un rat, d'un lémurien à queue annelée et d'un tigre.

L'étude, publiée dans la revue Nature, montre que les souris subissent près de 800 mutations par an au cours de leur courte vie, qui dure un peu moins de quatre ans.

Plus les animaux vivent longtemps, moins ils subissent de mutations chaque année.

Les chiens ont environ 249 mutations annuelles, les lions 160 et les girafes 99, contre 47 en moyenne pour les humains.

L'un des chercheurs, le Dr Alex Cagan, estime que ce schéma est "frappant" et qu'il est "vraiment surprenant et passionnant" que tous les animaux étudiés aient convergé vers "environ 3 200" mutations au cours de leur vie.

Si l'ADN des humains mutait au même rythme que celui des souris, nous mourrions avec plus de 50 000 altérations génétiques.

"Malgré des durées de vie différentes, à la fin de leur vie, les mammifères avaient le même nombre de mutations", indique le Dr Cagan à la BBC.

"C'est le nombre, mais qu'est-ce que cela signifie ? C'est un mystère pour nous", poursuit le chercheur.

Il se pourrait que les cellules de l'organisme atteignent un nombre critique de mutations, puis s'éteignent. Il existe également des idées selon lesquelles "quelques [cellules] se comportant mal" commencent à prendre le contrôle de tissus essentiels, comme le cœur, à mesure que nous vieillissons, de sorte que les organes ne fonctionnent plus correctement.

Cependant, il est peu probable que le vieillissement soit dû à un seul processus à l'intérieur des cellules de notre corps.

On pense également que le raccourcissement des télomères et les modifications épigénétiques jouent un rôle. Toutefois, si des mutations sont impliquées, on peut se demander s'il existe des moyens de ralentir les dommages génétiques, voire de les réparer.

Les chercheurs veulent voir si ce schéma s'applique à toute la vie ou seulement aux mammifères. Ils ont l'intention d'ajouter des poissons à l'analyse, notamment un requin du Groenland, qui peut vivre jusqu'à plus de 400 ans et qui est le vertébré qui vit le plus longtemps au monde.

Le paradoxe du cancer

Dans le domaine de la cancérologie, il existe une énigme connue sous le nom de "paradoxe de Peto" : pourquoi les grands animaux qui vivent longtemps n'ont-ils pas un taux de cancer très élevé ?

Plus il y a de cellules dans votre corps et plus vous vivez longtemps, plus vous avez de chances que l'une d'entre elles devienne cancéreuse. Cela devrait être une terrible nouvelle pour les éléphants et les baleines.

"Les baleines ont des trillions de cellules de plus [que nous]. Elles ne devraient pas exister car elles auraient un cancer avant l'âge adulte", explique le Dr Cagan.

Les grands animaux ont tendance à vivre plus longtemps, de sorte que leur taux de mutation plus lent pourrait contribuer à expliquer le paradoxe, mais les chercheurs affirment que c'est loin d'être la seule explication.

Les rats-taupes nus et les girafes vivent à peu près le même âge, avec des taux de mutation similaires, bien que les girafes soient des milliers de fois plus grandes.

"On s'attendrait à ce que le taux de mutation de la girafe soit encore plus faible, mais c'est comme si la taille du corps n'avait aucune importance", explique le Dr Cagan.

Au lieu de cela, les chercheurs affirment que d'autres méthodes de suppression du cancer ont dû évoluer, ce qui pourrait inspirer de nouveaux traitements anticancéreux. Par exemple, les éléphants possèdent plus de copies d'un fragment d'ADN qui supprime les tumeurs.

Le Dr Alexander Gorelick et le Dr Kamila Naxerova, de la Harvard Medical School, affirment que le fossé entre les 47 mutations annuelles d'un être humain et les 800 d'une souris est énorme.

"Cette différence est stupéfiante, compte tenu des grandes similitudes globales entre les génomes de l'homme et de la souris.

"Ces résultats donnent à réfléchir".

Le Dr Simon Spiro, pathologiste vétérinaire spécialiste de la faune sauvage à la Zoological Society of London, affirme : "Les animaux vivent souvent beaucoup plus longtemps dans les zoos que dans la nature, de sorte que le temps de nos vétérinaires est souvent consacré à la prise en charge des conditions liées à la vieillesse.

"Les changements génétiques identifiés dans cette étude suggèrent que les maladies de la vieillesse seront similaires chez un large éventail de mammifères, que la vieillesse commence à sept mois ou à 70 ans."