Montre-moi tes télomères, et je te dirai combien de temps tu vivras

vieilles mainsCertains charlatans prétendent pouvoir prédire le temps qu’il vous reste à vivre à partir 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 petites 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 partir 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

Vous le savez, 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 identiques à l’originale.

Vu comme ça, on peut se demander pourquoi on vieillit ! Si par exemple une partie 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 partie abîmée, et le tour est joué ! Alors pourquoi ne suis-je pas immortel ? Eh bien parce qu’il y a une imperfection 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

mitose

Or lors de ce processus de réplication de l’ADN, la copie obtenue n’est pas exactement identique à l’originale. Elle s’abîme un petit peu, et plus les cellules se divisent, plus le phénomène s’amplifie. Les cellules vieillissent donc à force de se diviser ! On estime 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 atteignent leur limite de division, elles arrêtent de se dupliquer et entrent dans un processus d’auto-destruction 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 réplication 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, cette enzyme doit parcourir l’ADN pour le lire. Mais quand elle fait cela, il y a toujours une toute petite partie 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 !

Ce raccourcissement n’est pas énorme (quelques dizaines de bases à chaque division), mais on imagine volontiers qu’il peut être catastrophique. Si des gènes situés aux extrémités des chromosomes sont grignotés, cela va causer de graves dysfonctionnements 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 !

telomeresCe qu’on appelle les télomères, ce sont justement les extrémités des chromosomes. On les voit signalés en blanc sur l’image ci-contre, et ce sont eux qui vont jouer le rôle de la marge.

Pour éviter que le raccourcissement des chromosomes ne cause la perte d’information, les télomères contiennent une séquence ADN sans signification, dont la seule fonction est d’être là pour faire tampon, et se faire grignoter. Cette 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 attaquer 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’alimentation, le stress, etc., et certains affirment même que la réplication de l’ADN n’est pas la contribution dominante à ce raccourcissement [1].

Vous voulez une estimation de votre état de dégradation 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 partir d’un test de salive … pour ce que ça vaut !

La télomérase, le secret de l’immortalité ?

elizabeth blackburn prix nobel 2009Mes 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 exception 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 reconstituer les télomères pour les remettre à leur niveau initial. Cette enzyme est active 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 lurette 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 [2] dont on voit une photo ci-contre. 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 pouvaient toutes en fabriquer, nos télomères ne raccourciraient pas, toutes nos cellules pourraient se reproduire indéfiniment et on deviendrait alors immortels, gnark gnark gnark !

Mmmh…pas si vite, car il y a un hic. Et ça s’appelle le cancer.

La télomérase et le cancer

cellules cancer seinUne tumeur cancéreuse, c’est une région de votre organisme qui se met à proliférer de manière totalement incontrôlée, notamment parce que certaines cellules se mettent à se diviser comme des dingues. On voit ci-contre une coupe d’une tumeur extraite d’un cancer du sein, avec la surpopulation 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 constituées 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 stimuler votre production de télomérase pour devenir immortel, maintenant je suis sûr que ça vous tente beaucoup moins.

Le paradoxe est quand même des plus perturbants : la télomérase — cette enzyme qui pourrait nous empêcher de vieillir — provoque le cancer. Existe-t-il un moyen de naviguer entre ces deux écueils ? Pas sûr, mais beaucoup de gens travaillent sur le sujet ! Un inhibiteur de la télomérase est notamment étudié comme traitement possible contre le cancer par la société Geron, d’où venaient les auteurs du papier fondateur [3]. Les tests sont en « Phase 2 », c’est-à-dire qu’il reste beaucoup de chemin à parcourir [4].


Billets reliés, ici ou ailleurs

Références

[1] Richter, Torsten, and Thomas von Zglinicki. « A continuous correlation between oxidative stress and telomere shortening in fibroblasts. » Experimental gerontology 42.11 (2007): 1039-1042.

[2] Interview d’Elizabeth Blackburn

[3] Kim, Nam W., et al. « Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer. » Science 266.5193 (1994): 2011-2015.

[4] Geron, Imetelstat

Crédits images

26 réflexions sur “Montre-moi tes télomères, et je te dirai combien de temps tu vivras

  1. Vous n´avez point si mal dit :
    «  » »Pour faire son job de copie, cette enzyme doit parcourir l’ADN pour le lire. Mais quand elle fait cela, il y a toujours une toute petite partie 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. » » »

    La question est la suivante. Pourquoi serait -il plus difficle/complexe d´accéder à certaines parties de l ´ADN, que d´utiliser des télomères et parfois de la télomérase? Qu´est-ce qui empêche cette lecture/copiage aux extrémités des chromosomes ?

    • En réalité, et pour simplifier: pour commencer la copie, la télomérase doit « s’accrocher » à l’ADN. C’est cette partie de l’ADN qui n’est pas répliquée. Ainsi, cette petite portion (quelques paires de bases en réalité) n’est jamais retrouvé sur la copie (cf. le principe des amorces dans les techniques de PCR). Et ainsi de suite…d’où la réduction de la télomère à chaque copie. C’est le fonctionnement universel.

    • En fait il y a une subtilité qui est que l’ADN polymérase ne peut parcourir le brin d’ADN que dans un sens, or les deux brins ont des sens opposés. Donc l’un des deux bras est parcouru sans problèmes, mais le bras complémentaire doit être parcouru « à l’envers par petits bouts », et les petits bouts sont recollés les uns aux autres.

      Tu peux regarder le schéma situé sur cette page, il est très clair.
      http://www.nature.com/scitable/topicpage/ribosomes-transcription-and-translation-14120660

  2. Pingback: Montre-moi tes télomères, et je t...

  3. « notamment parce que certaines cellules se mettent à se diviser « comment » [comme] des dingues. »

    [Corrigé, merci. – D]

  4. « cette enzyme qui pourrait nous empêcher de vieillir — provoque le cancer »..une affirmation un peu trop rapide à mon gout. La télomérase provoque des amas cellulaires, par conséquent des tumeurs, et ces tumeurs provoquent le cancer. Il ne faudrait pas faire passer le message que seul la télomérase est responsable du cancer. Il y a bien trop de raccourcis dans cet article…

    • Je suis d’accord, cette phrase-là est exagérée, je devrai changer le verbe « provoque ». Mais c’est quasiment la dernière phrase du billet, je pense qu’en ayant lu ce qui précède les choses sont claires.
      Quant aux raccourcis, il y en a forcément, ceci est un site de vulgarisation 🙂

  5. Le problème est bien cerné : entre la vie (la cellule germinale) et la mort la cellule cancéreuse !!!

    En plus je conseille de ne pas boire lorsque l’on conduit et de faire attention aux pots de fleurs qui peuvent vous tomber sur le tête : « Le hasard et la nécessité. » d’un certain Jacques Monod.

    Et oui bien sûr la cellule germinale rencontrant par hasard le complément sexuel fabrique en 9 mois un bébé de 4kg plus ou moins 500g et une cellule cancéreuse provoque des dégâts mais il y a effectivement d’autres facteurs qui entrent en jeu et qui jouent sur la rapidité de la croissance de la tumeur.
    Par exemple : un cancer basocellulaire cutané évolue beaucoup plus lentement, et de manière moins agressive, qu’un cancer spinocellulaire. Il faut donc ajouter sa capacité à diffuser et donc donner des métastases. Les facteurs favorisants sont importants pour avoir une idée de l’évolution de la tumeur, ainsi que ses affinités. Tel cancer donne des métastases pulmonaires, hépatiques, osseuses …de manière préférentielle et il faut en tenir compte.
    Il y a encore pas mal de choses à découvrir pour comprendre parfaitement le pb. De grands espoirs sont attendus avec la connaissance parfaite de notre génome et oui grâce au Télethon la France a de l’avance : ils nous prévoient une carte avec notre génome pour 150€ dans les 5 ans à venir avec des essais en cours pour traiter des petits défauts chromosomiques. J’ai un patient qui est devenu aveugle par pb génétique qui est sélectionné pour un protocole génétique.
    Le chemin promet d’être long mais beaucoup d’espoirs sont permis.
    NB: il vous suffit de visiter des musées de la médecine pas trop loin de chez vous pour voir les immenses progrès qui ont été faits au XX siècle. Ce nouveau siècle risque d’apporter de grandes améliorations mais les addictions et les comportements sociaux freinent.

  6. Bonjour à tous,

    Petite question sur ce mécanisme de reproduction des cellules à « compteur de limitation » : si les cellules se suicident quand le compteur arrive à 0, pourquoi vieillissons-nous ? Ne devrions-nous pas rester « jeunes » jusqu’à -mettons- 80 ans et là mort subite par suicide collectif des cellules ? De même pourquoi grandissons nous jusqu’à -je crois- 25 ans, puis nous nous mettons à vieillir.

    Les télomères auraient-elles plusieurs atouts dans leur jeu ?

    • J’imagine que c’est parce que le processus n’est pas déterministe et uniforme.
      Comme je le disais, le raccourcissement est fortement influencé par l’environnement. Il y a certainement une part d’aléatoire qui fait que deux cellules identiques du même tissus ne vont pas vieillir au même rythme, et aussi que des cellules de tissus différents vont vieillir de manière différente. L’accumulation de ces facteurs de variabilité doit faire que le phénomène est graduel plutôt que soudain et synchronisé.
      Il faut aussi préciser que lors de l’enfance, il me semble que la télomérase reste exprimée dans certaines cellules.

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    • Bonjour messieurs,auriez-vous l’extrème obligeance de me faire un commentaire sur les compléments alimentaires américains qui rallongent les télomères?

      • Bonsoir,
         » Et pourtant il y a au sein de nos cellules de petites structures appelées télomères, dont la longueur est liée à notre âge, et qui se raccourcissent au fur et à mesure de notre vieillissement  »

        Le raccourcissement varie d’une personne à l’autre, en fonction de son niveau de conscience..
        C’est pourquoi il me paraît essentiel d’en prendre la mesure.

  10. Pingback: Les enfants de vieux « Bébé Bleuet's Blog

  11. Bonjour,
    Je n’ai pas vu de réponse à la question sur les compléments alimentaires genre TA 65 distribués par Biovéa.
    Sont-ils utiles ou faut-il s’en méfier?
    Merci d’avance de me rassurer!

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