Vieillissement : ce jumeau numérique pourrait prédire les moments où votre corps décroche

Décrit dans un article publié dans la revue Cell, un cadre informatique révolutionnaire permet la quantification et l'identification des processus de dégénérescence biologique chez l'être humain.

Pour développer cet outil, les chercheurs ont mis sur pied un groupe standardisé de volontaires appelé mCAS (Multicentric Chinese Aging Standardized), constitué de 2 019 individus en bonne santé âgés de 18 à 91 ans, originaires de Pékin, Quzhou, Ningbo et Nanchang.

Plus d'un milliard d'informations de haute qualité ont ainsi été recueillis grâce à des tests cliniques, des évaluations cognitives et motrices, des scanners cérébraux et rétiniens, et plusieurs niveaux de données moléculaires, notamment la méthylation de l'ADN, les transcrits d'ARN, les protéines, les métabolites et le microbiote intestinal.

Un système à trois niveaux

Ce cadre informatique utilise un système à trois niveaux d'horloges biologiques du vieillissement :

1. Le premier niveau, l'horloge de capacité de base, intègre 240 indicateurs physiologiques pour refléter le déclin fonctionnel global.
2. Le deuxième niveau, le plus performant, est une horloge multimodale qui utilise l'apprentissage profond pour analyser simultanément différentes couches moléculaires.
3. Le troisième est constitué d'horloges spécifiques à chaque organe - que ce soit le cerveau, le foie, les poumons, les muscles, les vaisseaux sanguins ou la peau - construites à partir de marqueurs cliniques, de protéines plasmatiques et de caractéristiques d'imagerie.

De nouvelles informations sur le vieillissement

Ce cadre a permis de mettre en évidence que les organes vieillissent de manière asynchrone en identifiant deux grandes phases non linéaires de changement liées à l'âge, la première entre 40 et 50 ans, la seconde entre 60 et 70 ans. Par exemple, le foie atteint un point d'inflexion critique vers 40 ans, tandis que le vieillissement cérébral s'accélère significativement vers 50 ans.

Afin de déterminer les causes biologiques de ces changements, les chercheurs ont analysé la protéomique plasmatique et le tissu hépatique. Ils ont ainsi pu identifier l'accumulation, liée à l'âge, de facteurs de coagulation d'origine hépatique, notamment F13B, F9 et F10, comme un facteur direct du vieillissement vasculaire et systémique.

Des données expérimentales ont montré que ces facteurs induisent la sénescence cellulaire et l'inflammation. L'injection de F13B chez la souris a accéléré le vieillissement dans de nombreux tissus, confirmant que ces facteurs de coagulation sont des acteurs actifs et non de simples biomarqueurs passifs.

À terme, ce premier jumeau numérique du vieillissement pourrait permettre des avancées majeures dans le domaine de la gérontologie, en offrant un système standardisé et quantifiable pour prédire les trajectoires de vieillissement individuelles, et identifier les moments les plus opportuns pour une intervention médicale.