Une nouvelle technologie permet la recherche de gènes et de substances qui pourraient prolonger la durée de vie en bonne santé – Technoguide

Un groupe de recherche de l’Université de Kumamoto (Japon) a développé un système de mesure automatisé pour évaluer la durée de vie en bonne santé à l’aide de nématodes (C. elegans). Sur la base de différences qualitatives dans la durée de vie, ce système peut classer les populations de nématodes qui sont, en moyenne, en bonne santé et qui vivent longtemps, qui meurent prématurément et qui vivent avec de longues périodes de mauvaise santé. Comme il existe de nombreuses similitudes entre les mécanismes qui déterminent la durée de vie de C. elegans et les humains, les chercheurs pensent que ce système facilitera le développement de médicaments et trouvera des aliments qui prolongent la durée de vie saine des humains.

Le concept d ‘«espérance de vie en bonne santé» a été proposé en 2000 par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et est un indicateur important de la santé d’une population. Il se réfère à l’espérance de vie moyenne moins la période de vie dépendante de soins médicaux ou infirmiers continus. Cependant, il n’y a pas de compréhension scientifique claire de ce qui constitue une durée de vie saine chez les animaux ou les cellules de laboratoire. De plus, la technologie permettant d’analyser objectivement et rapidement les facteurs qui affectent l’espérance de vie en bonne santé n’a pas encore été établie.

Bien qu’il s’agisse d’un animal extrêmement simple, C. elegans possède des organes différenciés tels que des nerfs, des muscles squelettiques et un tube digestif, et de nombreux gènes mammifères liés aux animaux sont conservés. Il est très utile pour la recherche de pointe dans des domaines tels que la génétique et la biologie moléculaire. Cependant, alors que l’analyse de la durée de vie de ce nématode fournit de nombreuses informations utiles, les études précédentes sur la durée de vie présentaient de nombreuses limites, notamment

1) sensibilité à divers stimuli à température ambiante,

2) un long temps expérimental nécessaire aux mesures quotidiennes,

3) un manque d’objectivité en raison d’une tendance à dépendre des résultats de la technique expérimentale, et

4) le petit nombre d’échantillons qui peuvent être traités en même temps le rendant impropre à la mesure simultanée de nombreux échantillons.

Les chercheurs ont tenté de résoudre ces problèmes en développant un nouveau système d’évaluation de la durée de vie en bonne santé qui maintenait les avantages fournis par les nématodes. Ils se sont concentrés sur la détermination des conditions optimales dans un système d’imagerie de cellules vivantes pour mesurer automatiquement la survie des nématodes, telles que le comptage du nombre de nématodes dans un échantillon, la température d’incubation, l’épaisseur moyenne, les conditions d’alimentation, l’intervalle d’imagerie et la méthode de détermination de la survie. Cela est devenu le système de surveillance automatique de la durée de vie de C. elegans (C-LAS), un système de mesure de la durée de vie entièrement automatisé qui peut mesurer de manière non invasive un grand nombre d’échantillons (actuellement jusqu’à 36 échantillons). C-LAS utilise des images superposées de nématodes pour identifier ceux qui se déplacent, ce qui signifie qu’ils sont vivants, et ceux qui ne bougent pas, ce qui signifie qu’ils sont morts.

Ensuite, en utilisant C-LAS pour observer C. elegans, les chercheurs ont découvert que les nématodes peuvent être classés comme étant dans l’un des trois états comportementaux possibles: un état actif (vivant), un état de survie inactif ou un état inactif (mort). . Ils ont défini la période de comportement actif comme la «durée de vie saine» et ont établi un nouveau système qu’ils ont appelé le système de surveillance automatique de C. elegans Healthspan (C-HAS). Semblable au C-LAS, C-HAS est un système automatisé de mesure de la santé et de la longévité qui peut distinguer les nématodes vivants et morts en superposant des images périodiques. Il est également possible de détecter lorsque les nématodes sont dans un état de survie inactif (vivants mais malsains) lorsqu’ils ne se chevauchent que partiellement entre les images. En utilisant C-HAS, les chercheurs peuvent utiliser ces paramètres pour des analyses de mini-population. Ce type d’analyse permet de diviser les nématodes ayant le même bagage génétique en quatre groupes: ceux qui ont une durée de vie moyenne, ceux qui sont en bonne santé et qui vivent longtemps, ceux qui sont en mauvaise santé et meurent prématurément, et ceux qui ont une longue période de fragilité.

Les chercheurs ont effectué une analyse de mini-population de la durée de vie saine des nématodes en utilisant une combinaison de C-HAS et une analyse statistique sur des nématodes communs avec le même fond génétique. Ils ont constaté qu’environ 28% de la population avaient une durée de vie moyenne, environ 30% avaient une durée de vie longue et en bonne santé, environ 35% avaient une durée de vie saine mais sont décédés prématurément et environ 7% ont eu une longue période de fragilité. Ils ont également constaté que l’activation – soit génétiquement soit par l’administration du médicament metformine – la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK), qui est étroitement associée à une espérance de vie saine, augmentait considérablement la population avec une longévité saine et réduisait la population avec de longues périodes. de fragilité. On pense que la metformine augmente l’espérance de vie en bonne santé chez les humains, et la présente étude soutient cette idée. Actuellement, des essais cliniques sont en cours pour vérifier son association avec une longévité saine.

«Il peut être un peu inattendu de voir des nématodes être utilisés pour mesurer des durées de vie saines, mais nous avons déjà utilisé C-HAS pour identifier de nouveaux gènes liés à une durée de vie saine qui étaient auparavant inconnus», a déclaré le chef de l’étude, le professeur agrégé Tsuyoshi Shuto. “Cette technologie permet de rechercher facilement des gènes, des médicaments ou des aliments qui sont liés, voire prolongent, la durée de vie humaine en bonne santé avec une rapidité et une précision qui ne pourraient être obtenues avec des animaux de laboratoire. Nous nous attendons à ce que le C-HAS puisse être utilisé pour la recherche sur la découverte de médicaments et dans la recherche d’aliments sains à l’avenir. Nous travaillons actuellement sur le développement de C-HAS-AI, qui intégrera l’apprentissage en profondeur dans C-HAS pour stimuler l’analyse automatisée. “

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Kumamoto. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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