La vie, pour la plupart d’entre nous, se termine bien trop tôt – d’où l’effort des chercheurs biomédicaux pour trouver des moyens de retarder le processus de vieillissement et de prolonger notre séjour sur Terre. Mais il y a un paradoxe au cœur de la science du vieillissement: la grande majorité des recherches se concentre sur les mouches des fruits, les vers nématodes et les souris de laboratoire, car ils sont faciles à utiliser et de nombreux outils génétiques sont disponibles. Et pourtant, l’une des principales raisons pour lesquelles les généticiens ont choisi ces espèces en premier lieu est qu’elles ont une courte durée de vie. En effet, nous avons appris la longévité des organismes les moins performants au jeu.
Aujourd’hui, un petit nombre de chercheurs adoptent une approche différente et étudient des créatures à la longévité inhabituelle – celles qui, pour des raisons évolutives, ont été imprégnées d’une durée de vie bien plus longue que les autres créatures auxquelles elles sont étroitement liées. L’espoir est qu’en explorant et en comprenant les gènes et les voies biochimiques qui confèrent une longue vie, les chercheurs pourront finalement découvrir des astuces qui peuvent également prolonger notre propre durée de vie.
Tout le monde a une idée approximative de ce qu’est le vieillissement, juste après l’avoir vécu comme il se passe pour lui-même et pour les autres. Notre peau s’affaisse, nos cheveux deviennent gris, les articulations se raidissent et craquent – tous les signes que nos composants – c’est-à-dire les protéines et autres biomolécules – ne sont plus ce qu’ils étaient. Par conséquent, nous sommes plus sujets aux maladies chroniques comme le cancer, la maladie d’Alzheimer et le diabète – et plus nous vieillissons, plus nous sommes susceptibles de mourir chaque année. «Vous vivez, et en vivant, vous produisez des conséquences négatives comme des dommages moléculaires. Ces dommages s’accumulent avec le temps », explique Vadim Gladyshev, qui étudie le vieillissement à la Harvard Medical School. «Essentiellement, c’est le vieillissement.»
Cependant, cela se produit plus rapidement pour certaines espèces que pour d’autres – le schéma le plus clair est que les plus gros animaux ont tendance à vivre plus longtemps que les plus petits. Mais même après prise en compte de la taille, d’énormes différences de longévité subsistent. Une souris domestique ne vit que deux ou trois ans, tandis que le rat-taupe nu, un rongeur de taille similaire, en vit plus de 35. Les baleines boréales sont énormes – le deuxième plus grand mammifère vivant – mais leur durée de vie de 200 ans est au moins le double de ce que vous vous attendez compte tenu de leur taille. Les humains aussi sont des valeurs aberrantes: nous vivons deux fois plus longtemps que nos plus proches parents, les chimpanzés.
Chauves-souris au-dessus de la moyenne
Peut-être l’animal le plus remarquable Methuselahs est parmi les chauves-souris. Un individu de Myotis brandtii, une petite chauve-souris d’environ un tiers de la taille d’une souris, a été recapturée, toujours grêle et copieuse, 41 ans après avoir été baguée initialement. C’est particulièrement étonnant pour un animal vivant à l’état sauvage, déclare Emma Teeling, biologiste évolutionniste des chauves-souris à l’University College Dublin qui a co-écrit une revue explorant la valeur des chauves-souris dans l’étude du vieillissement en 2018 Revue annuelle des biosciences animales. «Cela équivaut à environ 240 à 280 années humaines, avec peu ou pas de signes de vieillissement», dit-elle. «Les chauves-souris sont donc extraordinaires. La question est: pourquoi?
Il y a en fait deux façons de penser à la question de Teeling. Premièrement: quelles sont les raisons évolutives pour lesquelles certaines espèces sont devenues durables, tandis que d’autres ne le sont pas? Et deuxièmement: quelles sont les astuces génétiques et métaboliques qui leur permettent de faire cela?
Les réponses à la première question, du moins en larges coups de pinceau, deviennent assez claires. La quantité d’énergie qu’une espèce devrait consacrer à la prévention ou à la réparation des dommages causés par la vie dépend de la probabilité qu’un individu survivra assez longtemps pour bénéficier de tout cet entretien cellulaire. «Vous voulez investir suffisamment pour que le corps ne s’effondre pas trop rapidement, mais vous ne voulez pas sur-investir», déclare Tom Kirkwood, biogérontologue à l’Université de Newcastle au Royaume-Uni. «Vous voulez un corps qui a de bonnes chances de rester en bon état aussi longtemps que vous avez une probabilité statistique décente de survivre.»
Cela implique qu’un petit rongeur qui se précipite comme une souris a peu à gagner à investir beaucoup dans la maintenance, car il finira probablement par devenir le déjeuner d’un prédateur dans quelques mois de toute façon. Ce faible investissement signifie qu’il devrait vieillir plus rapidement. En revanche, des espèces telles que les baleines et les éléphants sont moins vulnérables à la prédation ou à d’autres coups du destin aléatoires et sont susceptibles de survivre assez longtemps pour récolter les avantages d’une machinerie cellulaire mieux entretenue. Il n’est pas non plus surprenant que des groupes tels que les oiseaux et les chauves-souris – qui peuvent échapper à leurs ennemis en volant – ont tendance à vivre plus longtemps que prévu étant donné leur taille, dit Kirkwood. Il en va de même pour les rats-taupes nus, qui vivent leur vie dans des terriers souterrains où ils sont en grande partie à l’abri des prédateurs.
Mais la question à laquelle les chercheurs souhaitent le plus répondre est la deuxième: Comment les espèces à longue durée de vie parviennent-elles à retarder le vieillissement? Ici aussi, les grandes lignes d’une réponse commencent à émerger alors que les chercheurs comparent des espèces qui diffèrent par leur longévité. Ils ont découvert que les espèces à longue durée de vie accumulent les dommages moléculaires plus lentement que les espèces à courte durée de vie. Les rats-taupes nus, par exemple, ont un ribosome d’une précision inhabituelle, la structure cellulaire responsable de l’assemblage des protéines. Selon une étude menée par Vera Gorbunova, biologiste à l’Université de Rochester, elle ne fait qu’un dixième de plus d’erreurs que les ribosomes normaux. Et ce ne sont pas que des rats-taupes: dans une étude de suivi comparant 17 espèces de rongeurs de longévité variable, l’équipe de Gorbunova a constaté que les espèces à plus longue durée de vie, en général, avaient tendance à avoir des ribosomes plus précis.
Les protéines des rats-taupes nus sont également plus stables que celles d’autres mammifères, selon une recherche menée par Rochelle Buffenstein, gérontologue comparative chez Calico, une spin-off de Google axée sur la recherche sur le vieillissement. Les cellules de cette espèce ont un plus grand nombre d’une classe de molécules appelées chaperons qui aident les protéines à se replier correctement. Ils ont également des protéasomes plus vigoureux, des structures qui disposent de protéines défectueuses. Ces protéasomes deviennent encore plus actifs lorsqu’ils sont confrontés au stress oxydatif, aux produits chimiques réactifs qui peuvent endommager les protéines et autres biomolécules; en revanche, les protéasomes des souris deviennent moins efficaces, permettant ainsi aux protéines endommagées de s’accumuler et d’altérer le fonctionnement de la cellule.
L’ADN semble également être mieux conservé chez les mammifères à plus longue durée de vie. Lorsque l’équipe de Gorbunova a comparé l’efficacité avec laquelle 18 espèces de rongeurs réparaient un type particulier de dommages (appelé cassure double brin) dans leurs molécules d’ADN, ils ont découvert que les espèces avec une durée de vie plus longue, comme les rats-taupes nus et les castors, surpassaient la durée de vie courte espèces telles que les souris et les hamsters. La différence était en grande partie due à une version plus puissante d’un gène connu sous le nom de Sirt6, qui était déjà connu pour affecter la durée de vie chez les souris.
