Des chercheurs du MIT et du Massachusetts General Hospital ont mis au point une méthode non invasive basée sur la microscopie Raman et les données d’expression génétique à l’échelle de la cellule unique pour identifier les cellules sénescentes, surnommées cellules zombies, ouvrant la voie à de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques.

Avec l’avancée en âge, une partie des cellules de l’organisme cesse de se diviser sans pour autant mourir. Ces cellules sénescentes s’accumulent et contribuent à divers troubles liés au vieillissement, tels que le cancer, la dégénérescence tissulaire et les maladies inflammatoires.

La microscopie Raman et le séquençage spatial pour détecter les cellules sénescentes au MIT

Pour contourner la destruction cellulaire qu’imposent les méthodes actuelles comme l’analyse des protéines p16 et p21 ou l’ARN-seq destructif, l’équipe du MIT Laser Biomedical Research Center a exploité la microscopie Raman. Cette technique non invasive révèle la composition chimique des cellules et des tissus en les éclairant avec de la lumière visible ou proche infrarouge.

Photo : Biotechniques

En associant cette approche optique aux données d’expression génétique à l’échelle de la cellule unique issues du même échantillon, les chercheurs ont réussi à isoler des codes-barres uniques. Ces signatures permettent d’identifier rapidement les cellules sénescentes. L’étude, réalisée sur des cellules de souris, fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Aging.

Le rôle complexe de la sénescence cellulaire dans l’organisme

La sénescence n’est pas uniquement un processus pathologique. Elle joue également des rôles physiologiques essentiels, notamment au cours du développement embryonnaire et lors de la régénération des tissus.

Cependant, lorsque le système immunitaire perd en efficacité avec l’âge, ces cellules s’accumulent. Cet amoncellement favorise le relâchement cutané, la faiblesse musculaire ainsi que des pathologies chroniques comme l’arthrose et le diabète de type 2. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du réseau Cellular Senescence Network des National Institutes of Health.

Peter So a indiqué, selon MIT News, que « l’idée derrière le réseau Cellular Senescence Network des NIH est d’adopter une approche très globale pour comprendre la sénescence et identifier les cellules sénescentes, car ce phénomène joue un rôle dans un si grand nombre de conditions physiologiques normales et de conditions pathologiques ».

Perspectives thérapeutiques et restauration du dialogue immunitaire

Selon Ana Maria Cuervo, d’après Biotechniques, « nous avons également constaté qu’au lieu d’essayer de tuer les cellules zombies, nous pourrions être en mesure de rétablir leur interaction avec le système immunitaire afin que l’organisme puisse les éliminer naturellement. Le prochain défi consiste à déterminer si cette approche pourra éventuellement être développée en un traitement sûr contre les maladies liées à l’âge chez l’humain ».