Une seule prise de sang pourrait révéler l’âge biologique de chacun de vos organes
Votre date de naissance vous indique depuis combien d’années vous êtes en vie. Mais elle ne peut pas vous dire si votre cœur, votre cerveau ou vos reins ont aussi bien supporté ces années.
C’est parce que les organes d’un même corps peuvent présenter des niveaux différents de vieillissement biologique.
Une nouvelle étude publiée dans Nature Medicine suggère que le vieillissement laisse des traces différentes sur la structure microscopique de chaque organe.
Les scientifiques se sont désormais appuyés sur ces traces pour mettre au point une méthode qui pourrait prédire, à partir d’un seul échantillon de sang, quels organes paraissent plus âgés que prévu.
Il ne s’agit pas encore d’une analyse sanguine que l’on peut demander à l’hôpital. Elle ne permet pas non plus de suivre un organe sur de nombreuses années pour mesurer directement la vitesse à laquelle il vieillit. Elle estime plutôt si un organe paraît biologiquement plus âgé ou plus jeune que ce que l’âge chronologique d’une personne laisserait attendre.
Une équipe dirigée par André Rendeiro, avec Ernesto Abila, Iva Buljan et Yimin Zheng comme co-premiers auteurs, a examiné 25 712 images microscopiques de tissus provenant de 983 donneurs décédés. Les échantillons couvraient 40 types de tissus issus de 29 organes.
Les chercheurs ont entraîné un modèle d’intelligence artificielle sur des échantillons de tissus provenant de personnes d’âges différents. Au fil du temps, le système a appris à reconnaître de subtils changements structurels associés au vieillissement, créant une sorte d’« horloge tissulaire » pour chaque organe.
Si l’horloge jugeait, par exemple, que le tissu pulmonaire d’une personne de 60 ans ressemblait à un tissu plus âgé, ce poumon était considéré comme plus vieux que prévu.
En moyenne, les estimations des modèles s’écartaient d’environ cinq ans de l’âge réel des donneurs.
Le plus intéressant, c’est que les estimations semblaient refléter davantage qu’une date de naissance.
Les tissus qui paraissaient plus âgés que prévu tendaient à présenter davantage de changements structurels et d’affections associées au vieillissement. Il s’agissait notamment d’un rétrécissement des tissus, d’un durcissement de type cicatriciel, de la perte de minuscules vaisseaux sanguins, de l’accumulation de graisse dans le muscle squelettique et de l’amincissement des nerfs.
Le corps ne suivait pas non plus un schéma de vieillissement universel. Certaines personnes présentaient des signes de vieillissement avancé dans de nombreux organes. Chez d’autres, un seul organe – comme le cœur, le poumon ou l’estomac – paraissait nettement plus âgé que le reste du corps.
Évaluer directement l’âge biologique d’un organe exige toutefois, en général, une procédure invasive pour prélever du tissu.
Pour contourner ce problème, les chercheurs ont mis en correspondance les estimations d’âge dérivées des images de tissus avec des profils d’activité génétique dans des échantillons de sang des mêmes donneurs.
En termes simples, ils ont cherché des changements d’activité génétique dans le sang associés au fait qu’un organe paraisse plus âgé que prévu.
« Un échantillon de sang n’image pas directement l’organe ; il estime l’écart d’âge de l’organe grâce à une correspondance apprise », a déclaré à ScienceAlert André Rendeiro, chercheur principal au CeMM et à l’Institut Ludwig Boltzmann de médecine des réseaux à l’Université de Vienne.
Ils ont ensuite développé un second modèle qui estimait l’âge apparent de différents organes en s’appuyant uniquement sur les données sanguines. Ses prédictions étaient les plus solides pour le vieillissement global du corps, le système digestif et la rate.
Pour vérifier si ces estimations reflétaient de véritables maladies, les chercheurs ont testé la méthode sur des données sanguines de personnes en bonne santé et de personnes atteintes de huit affections médicales différentes. Les modèles attribuaient généralement des écarts d’âge plus importants aux organes associés à chaque affection.
Chez les personnes qui avaient subi un AVC, le modèle attribuait le plus grand écart d’âge au cerveau.
Chez les personnes atteintes de la maladie de Crohn, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le côlon se voyaient attribuer des écarts d’âge plus importants.
Dans le groupe Alzheimer, le cerveau était le seul organe présentant un écart d’âge significativement élevé.
Ces correspondances suggèrent que le sang pourrait porter des indices sur ce qui se passe au plus profond du corps. Mais le fait qu’un organe paraisse plus âgé ne signifie pas qu’un vieillissement accéléré a causé la maladie. La maladie a pu vieillir l’organe, ou les deux processus ont pu se développer ensemble.
Des méthodes antérieures fondées sur le sang ont estimé l’âge des organes en mesurant des protéines circulantes.
Une de ces études a montré que le fait d’avoir un cerveau d’apparence plus âgée était associé à un risque de décès plus élevé.
Toutefois, les tests commerciaux d’âge biologique existants peuvent produire des résultats très divergents.
La nouvelle étude présente également d’importantes limites.
La plupart des tissus ont été prélevés après la mort, et les chercheurs n’ont pas suivi les mêmes personnes au fil du vieillissement. La méthode fondée sur le sang a principalement été évaluée chez des personnes déjà diagnostiquées d’une maladie.
On ignore encore si le test pourrait détecter une maladie avant l’apparition des symptômes.
Des études prospectives, des performances cohérentes dans différentes populations et une autorisation réglementaire seraient encore nécessaires. Parvenir à un usage clinique prendra « de façon réaliste plusieurs années, éventuellement près d’une décennie », a déclaré Rendeiro.
Abila, Iva Buljan, Yimin Zheng et Rendeiro ont déclaré des intérêts financiers concurrents sous la forme d’un brevet lié à ces travaux.
Pour l’instant, l’étude suggère que réduire l’âge biologique à un seul chiffre pourrait passer à côté d’une part importante de l’histoire.
Votre cœur, votre cerveau et vos reins peuvent partager le même corps, mais ils ne vivent pas nécessairement le temps de la même manière.
L’étude a été publiée dans Nature Medicine.
