Ci-dessus: Image © wildpixel,iStockphoto

Cet article est une adaptation d’un texte publié dans Le point biologique de l’UQAM. Cliquez ici pour consulter le texte original.

La quête de l’immortalité est très présente dans la culture populaire. Elle occupe, par exemple, une place importante dans les livres et les films. Il y a Peter Pan, l’enfant qui refuse de grandir; la pierre philosophale de Nicolas Flamel, tant convoitée par Voldemort; le grand aventurier Indiana Jones qui tente de retrouver le Graal; et Jack Sparrow qui désire découvrir la fontaine de Jouvence.

Inévitablement, les humains vieillissent. Au fil du temps, cela entraîne des changements physiques et psychologiques et, éventuellement, la mort. Plusieurs processus liés au vieillissement concernent les cellules, comme la dédifférenciation et la transdifférenciation cellulaire. L’étude de ces deux processus constitue une voie intéressante dans la quête de l’immortalité.

Les cellules souches et la différenciation

Les relations entre différents types de cellules (schéma réalisé par Stéphanie Guernon à l’aide d’une image publiée sur Buzzle.com)

Chez l’humain, comme chez tous les mammifères, tout débute avec les cellules qui forment l’embryon. On les appelle des cellules souches embryonnaires. Au départ, toutes ces cellules sont identiques. Plus tard, elles se différencient en différents types de cellules spécialisées.

Les cellules souches embryonnaires sont donc à l’origine des quelque 250 types de cellules retrouvés dans ton corps. Par exemple, il y a les cellules qui forment ta peau, tes muscles et tes neurones. Cependant, une fois différenciées, les cellules possèdent une durée de vie limitée.

Mais alors, qu’est-ce qui remplace les cellules dysfonctionnelles ou trop vieilles? En fait, il existe un autre type de cellule souche, les cellules souches adultes. Elles se situent à mi-chemin entre les cellules souches embryonnaires et les cellules différenciées. Ainsi, elles sont associées à un seul type de tissu cellulaire dans lequel elles sont présentes en petite quantité. Par exemple, une cellule souche adulte de la peau ne peut se diviser que pour ensuite se différencier en une nouvelle cellule de la peau. Ces cellules permettent le renouvellement de plusieurs tissus dans ton corps.

Le vieillissement

Le vieillissement est un processus progressif qui commence bien avant que les symptômes ne soient visibles. Il entraîne la perte de plusieurs fonctions dans le corps. Bien qu’ils ignorent encore les causes exactes du vieillissement, les scientifiques ont plusieurs théories. L’une de ces théories concerne le vieillissement cellulaire qui, en raison de l’accumulation de toxines et d’erreurs dans l’ADN, provoque la mort d’un nombre croissant de cellules.

Mais peut-on arrêter le processus de vieillissement? Oui, si tes cellules avaient la capacité de retourner à un état de cellule souche adulte. Ou bien, si elles pouvaient changer de spécialité. En fait, il existe deux processus cellulaires déjà observés dans la nature qui permettent à d’autres espèces de réaliser un tel exploit. Ces processus sont la dédifférenciation et la transdifférenciation.

La dédifférenciation est le retour d’une cellule déjà spécialisée vers un état de cellule souche adulte. En se dédifférenciant, une cellule peut recommencer à se diviser pour remplacer les cellules mortes. Une fois dédifférenciée, la cellule peut aussi effectuer une transdifférenciation afin de changer de type de cellule spécialisée!

Certains chercheurs se demandent donc s’il serait possible d’augmenter l’espérance de vie des humains grâce aux processus de dédifférenciation et de transdifférenciation.

Le savais-tu? Les cellules de plusieurs espèces d’animaux sont capables de se dédifférencier ou de se transdifférencier. Par exemple, la dédifférenciation aide le poisson-zèbre à régénérer complètement son cœur après l’amputation de près de 20 pourcent de son ventricule!

La dédifférenciation peut aide le poisson-zèbre à regénérer son cœur (Azul, Wikimedia Commons)

À quand l’immortalité pour les humains?

À ce jour, aucun essai clinique mettant en cause la transdifférenciation et la dédifférenciation n’a encore été effectué sur les humains. Cependant, plusieurs études en laboratoire ont déjà fait état de résultats positifs.

Par exemple, la reprogrammation est un processus réalisé en laboratoire qui permet à une cellule différenciée de retourner à son état d’origine de cellule souche embryonnaire. Ainsi, une équipe de recherche de l’Université de Californie a réussi à reprogrammer des cellules de soutien du cœur en cellules musculaires du cœur chez une souris. Bien qu’il s’agisse encore d’essais, ces études s’avèrent une voie intéressante pour traiter les problèmes cardiaques.

Par ailleurs, de nombreuses maladies neurologiques sont caractérisées par la perte des cellules protégeant les neurones. En utilisant la transdifférenciation, des chercheurs en laboratoire ont réussi à convertir des cellules de gras en cellules de protection du système nerveux. Ainsi, la transdifférenciation pourrait devenir un premier traitement curatif contre les maladies neurologiques.

À l’heure actuelle, seule la transplantation permet de remplacer un organe endommagé ou perdu. Cependant, les nombreux inconvénients d’une greffe incitent la science à trouver des solutions de rechange. La transdifférenciation pourrait être une option intéressante pour la médecine régénérative en permettant la production de cellules de remplacement.

Le savais-tu? Au Québec, pour 856 personnes en attente de greffe, Transplant Québec comptait seulement 172 donneurs à la fin de l’année 2015.

Finalement, le Centre de recherche international de régulation génomique étudie actuellement la possibilité de transformer une cellule cancéreuse en cellule du système immunitaire au moyen de la transdifférenciation. Jusqu’à présent, les tests en laboratoire se sont avérés extrêmement positifs. Ce résultat prometteur laisse croire en une nouvelle voie de traitement pour certains cancers.

Aucune de ces pistes de recherche ne donne à penser que l’humain pourrait devenir immortel dans un proche avenir. Il n’en demeure pas moins que l’étude de processus comme la dédifférenciation et la transdifférenciation permettra éventuellement d’améliorer et sans doute de prolonger la vie humaine.

En apprendre davantage!

Sur les cellules souches:

Feuille de renseignements: les cellules souches (2011)
CurioCité de Parlons sciences

Cellules souches, porteuses d’immortalité (2007)
Nicole Le Douarin, Odile Jacob

Sur la dédifférenciation, la reprogrammation et la transdifférenciation:

La transdifférenciation au secours de la médecine régénérative (2014)
Sophie Jarriault, Centre national de la recherche scientifique

Efficient transdifferentiation of human adipose-derived stem cells into Schwann-like cells: A promise for treatment of demyelinating diseases (2012)
Shanhaz Razavi et al., Advanced biomedical research 1

Dedifferentiation, transdifferentiation and reprogramming: Three routes to regeneration (2011)
Chris Jopling, Stephanie Boue & Juan Belmonte, Nature Reviews Molecular cell biology, 12

La transdifférenciation cellulaire au service de la sclérose latérale amyotrophique? (2011)
Charles Nicaise, Delphine Bohl & Roland Pochet, Médecine/Sciences 27

Stéphanie Guernon

Ma matière préférée à l’école a toujours été les sciences et c’est pour cette raison que j’ai poursuivi mes études universitaires en biologie, la science du vivant. Personnellement, je me suis spécialisée en écologie qui est l’étude des interactions entre les êtres vivants et leur environnement. Ma formation m’a, entre autres, permis d’étudier comment les poissons peuvent changer leur environnement avec leur urine. J’ai aussi étudié le zooplancton, de très petits animaux aquatiques, dans les lacs arctiques de l’Alaska. J’aime apprendre et, pour moi, la recherche est le meilleur moyen de continuer à apprendre tout en travaillant.