LES TÉLOMÈRES. Le vieillissement cellulaire

Transcription

1 LES TÉLOMÈRES 1 LES TÉLOMÈRES Certains prétendent pouvoir prédire le temps qu il vous reste à vivre à par>r de la longueur de votre «ligne de vie», juste en regardant la paume de votre main. Absurde bien sûr! Et pourtant il y a au sein de nos cellules de pe>tes structures appelées télomères, dont la longueur est liée à notre âge, et qui se raccourcissent au fur et à mesure de notre vieillissement. Est- ce que l on peut alors prédire notre espérance de vie à par>r de la longueur des télomères? Et est- ce que l on pourrait carrément interrompre notre vieillissement en les rallongeant? Il y a de ça, mais ça n est pas si simple Le vieillissement cellulaire Notre organisme est fait de milliards de cellules qui sont capables de se diviser. Quand une cellule se divise en deux par le procédé appelé mitose, on se retrouve avec deux cellules parfaitement iden>ques à l originale. Vu comme ça, on peut se demander pourquoi on vieillit! Si par exemple une par>e de ma peau ou de mon foie est abîmée pour une raison X ou Y, il suffit que les cellules de peau (ou de foie) se divisent pour remplacer la par>e abîmée, et le tour est joué! Alors pourquoi ne suis- je pas immortel? Eh bien parce qu il y a une imperfec>on dans la machinerie cellulaire! Lors du processus de division (la mitose, donc), la cellule doit d abord faire une copie de son ADN, afin que les deux cellules filles reçoivent chacune leurs 23 chromosomes. C est ce que montre le schéma ci- dessous :

2 LES TÉLOMÈRES 2 Or lors de ce processus de réplica>on de l ADN, la copie obtenue n est pas exactement iden>que à l originale. Elle s abîme un pe>t peu, et plus les cellules se divisent, plus le phénomène s amplifie. Les cellules vieillissent donc à force de se diviser! On es>me qu il existe ainsi une limite au nombre de divisions successives qu une lignée de cellules peut réaliser (quelques dizaines en général). Quand les cellules adeignent leur limite de division, elles arrêtent de se dupliquer et entrent dans un processus d auto- destruc>on programmée. Le raccourcissement des télomères Pour comprendre en quoi la copie de l ADN lors de la mitose n est pas parfaite, il faut s intéresser de plus près au processus. Si on voit la réplica>on de l ADN comme une sorte de photocopie, le rôle de la photocopieuse est tenu par une enzyme appelée ADN polymérase. Pour faire son job de copie, cede enzyme doit parcourir l ADN pour le lire. Mais quand elle fait cela, il y a toujours une toute pe>te par>e d ADN (correspondant à l extrémité du chromosome) à laquelle elle ne peut accéder et qui n est donc pas recopiée : la photocopie est donc un légèrement raccourcie par rapport à l original. Comme l ADN se raccourcit à chaque copie, la longueur des chromosomes diminue au fur et à mesure des divisions successives!

3 LES TÉLOMÈRES 3 Ce raccourcissement n est pas énorme (quelques dizaines de bases à chaque division), mais on imagine volon>ers qu il peut être catastrophique. Si des gènes situés aux extrémités des chromosomes sont grignotés, cela va causer de graves dysfonc>onnements dans les cellules filles! Heureusement, la nature est bien faite. Si vous avez une photocopieuse dont vous savez qu elle rogne 5 millimètres de votre document, que faites- vous : vous laissez une marge blanche. Eh bien la nature fait pareil! Ce qu on appelle les télomères, ce sont justement les extrémités des chromosomes et ce sont eux qui vont jouer le rôle de la marge. Pour éviter que le raccourcissement des chromosomes ne cause la perte d informa>on, les télomères con@ennent une séquence ADN sans significa@on, dont la seule fonc@on est d être là pour faire tampon, et se faire grignoter. Cede séquence est d ailleurs toujours la même, il s agit chez les vertébrés des 6 bases T- T- A- G- G- G, répétées des milliers de fois. Quand il y a eu tellement de divisions que les télomères sont complètement grignotés, les cellules se suicident pour éviter qu une division supplémentaire ne viennent adaquer les séquences ADN importantes. Puisque les télomères se raccourcissent au fur et à mesure des divisions cellulaires, leur longueur est liée à notre âge. Il s agit presque d une horloge physiologique qui nous renseigne sur notre état de vieillissement. Il a d ailleurs été montré que la longueur des télomères ne dépendait pas seulement de notre âge physique, mais aussi de notre mode de vie. En effet le raccourcissement est influencé par l exercice, l alimenta>on, le stress, etc., et certains affirment même que la réplica>on de l ADN n est pas la contribu>on dominante à ce raccourcissement [1].

4 LES TÉLOMÈRES 4 Vous voulez une es>ma>on de votre état de dégrada>on général? Regardez vos télomères! On comprend que certains se soient jetés sur la chose pour monter des compagnies vous proposant de vous mesurer la longueur de vos télomères à par>r d un test de salive pour ce que ça vaut! La télomérase, le secret de l immortalité? Elizabeth BLACKBURN prix nobel 2009 Mes télomères raccourcissent au fur et à mesure de ma vie, et c est une des raisons pour lesquelles je vieillis. D accord, mais il y a tout de même, un problème : si je fais des enfants, est- ce que je leur refile aussi des cellules déjà vieillies avec des télomères amputés? Heureusement non, car encore une fois la nature est bien faite. Il y a une excep>on au phénomène de raccourcissement des télomères, et elle concerne les cellules germinales, celles qui produisent les spermatozoïdes et les ovules. Pour que ma descendance commence sa vie avec des télomères de taille normale, il existe une enzyme appelée télomérase, qui se charge de recons>tuer les télomères pour les remedre à leur niveau ini>al. Cede enzyme est ac>ve dans les cellules germinales, mais aussi certaines cellules souches. Elle est aussi bien évidemment présente chez certains de nos amis les unicellulaires, sans quoi cela ferait belle lurede qu ils se seraient éteints! La découverte de la télomérase valut à ses auteurs le prix Nobel de Médecine en 2009, et notamment à Elizabeth Blackburn. Mais dites- moi : si la télomérase permet à certaines cellules de devenir immortelles en évitant le raccourcissement des télomères, pourquoi est- ce que toutes nos cellules n en font pas usage? Si elles

5 LES TÉLOMÈRES 5 pouvaient toutes en fabriquer, nos télomères ne raccourciraient pas, toutes nos cellules pourraient se reproduire indéfiniment et on deviendrait alors immortels! Mais il y a un hic. Et ça s appelle le cancer. La télomérase et le cancer Une tumeur cancéreuse, c est une zone qui se met à proliférer de manière totalement incontrôlée, certaines cellules se divisent comme des dingues. Ci- contre une coupe d une tumeur d un cancer du sein, avec la surpopula>on de cellules qui caractérise les divisions incontrôlées. En principe, à cause du raccourcissement des télomères, les cellules ne devraient pas pouvoir se diviser autant et former une tumeur. Pour expliquer pourquoi cela arrive quand même, une équipe a montré en 1994 que la quasi- totalité des tumeurs cancéreuses étaient cons@tuées de cellules possédant de la télomérase, alors qu en principe elles ne devraient pas en avoir! [3] Grâce à la télomérase qu elles fabriquent donc «illégalement», ces cellules deviennent immortelles et peuvent se diviser indéfiniment. La présence de télomérase est ainsi un des facteurs qui permet la croissance rapide et incontrôlée des tumeurs cancéreuses. Il y a deux minutes, vous aviez peut- être envie de s>muler votre produc>on de télomérase pour devenir immortel, maintenant je suis sûr que ça vous tente beaucoup moins. Le paradoxe est quand même là : la télomérase cede enzyme qui pourrait nous empêcher de vieillir provoque le cancer A nous de trouver l équilibre entre 2 écueils : vieillissement et cancer.