Le vieillissement du sang s’accompagne d’une perte progressive de diversité au sein des cellules souches sanguines, favorisant l’inflammation chronique et augmentant la vulnérabilité aux maladies. Une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, révèle comment ce phénomène se manifeste chez l’humain et la souris, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de dépistage précoce et de thérapies potentielles.
Les chercheurs ont découvert qu’avec l’âge, quelques cellules souches, ou « clones », prennent le pas sur les autres et dominent la production de cellules sanguines. Ce processus, observable dès l’âge de 50 ans et presque universel à 60 ans, entraîne une diminution du réservoir de cellules souches et une préférence accrue pour la production de cellules myéloïdes, des cellules immunitaires associées à l’inflammation chronique.
« Nos cellules souches sanguines sont en compétition pour la survie. Chez les jeunes, cette compétition produit un écosystème riche et diversifié, tandis que dans la vieillesse, certaines abandonnent complètement. Quelques cellules souches prennent le relais, et celles-ci travaillent très dur pour compenser. Cela réduit la diversité, ce qui nuit à la résilience du système sanguin. Diverses cellules souches peuvent répondre à différents stress, de sorte que la domination d’une poignée de clones rend l’ensemble du système plus fragile », explique le Dr Lars Velten, chef de groupe au Centre pour la régulation génomique (CRG) à Barcelone.
Pour parvenir à ces conclusions, l’équipe a développé une technique innovante appelée EPI-Clone, capable de lire les « codes-barres » épigénétiques présents sur l’ADN des cellules. Ces marques de méthylation, héritées des cellules souches ancestrales, permettent de retracer l’arbre généalogique de chaque cellule sanguine, une tâche jusqu’alors techniquement inaccessible chez l’humain.
« La méthylation de l’ADN fonctionne comme une sorte de code binaire. À chaque position du génome, un site est méthylé ou non, comme un 1 ou un 0 », précise le Dr Michael Scherer, bioinformaticien et co-premier auteur de l’étude. « Cette simple information marche-arrêt peut être transformée en un code-barres naturel, que chaque cellule souche transmet à ses descendants. »
L’analyse de données provenant de plusieurs dizaines de donneurs humains âgés de 35 à 70 ans a confirmé que la perte de diversité des cellules souches sanguines s’accélère après 50 ans, devenant quasi-inévitable après 60 ans. L’étude a également révélé que certains des clones dominants présentent des mutations liées à l’hématopoïèse clonale (HC), un processus favorisant la croissance rapide de certaines cellules souches sanguines et associé à un risque accru de maladies cardiaques, d’accidents vasculaires cérébraux et de leucémies.
Cependant, de nombreux clones dominants ne présentent aucune mutation connue, suggérant que l’expansion clonale est une caractéristique générale du vieillissement sanguin, et pas seulement un signe précurseur de cancer. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles approches diagnostiques, permettant d’évaluer le comportement clonal pour une détection précoce des signes d’un vieillissement malsain, potentiellement des années avant l’apparition des symptômes.
Par ailleurs, l’étude suggère que la manipulation sélective des cellules souches myéloïdes pourrait restaurer un profil plus jeune des cellules souches sanguines, améliorant ainsi les réponses immunitaires. « Si nous voulons aller au-delà des traitements anti-âge génériques et adopter une véritable médecine de précision pour le vieillissement, c’est exactement le type d’outil dont nous avons besoin », conclut le Dr Velten. « Nous ne pouvons pas réparer ce que nous ne pouvons pas voir et pour la première fois, EPI-Clone peut faciliter cela pour les humains. »
Les travaux ont été menés conjointement par des équipes du Centre de régulation génomique (CRG) et de l’Institut de recherche en biomédecine (IRB Barcelone), et financés par l’Association européenne d’hématologie et l’Association espagnole contre le cancer (AECC).