Une méduse capable d’effacer le temps qui passe : voilà ce que révèle l’étude de Turritopsis dohrnii, surnommée depuis des décennies la « méduse immortelle ». Face à un danger, une blessure ou un manque de nourriture, cet animal marin de quelques millimètres ne meurt pas comme le reste du règne animal. Il repart en arrière. Il redevient littéralement bébé.

Le mécanisme porte un nom scientifique précis : la transdifférenciation cellulaire. Concrètement, contrairement aux autres méduses, Turritopsis dohrnii est capable, en cas de stress (blessure, manque de nourriture, conditions défavorables), de revenir à l’état de polype, ce premier stade fixé au fond marin d’où émergent normalement les jeunes méduses. l’animal adulte, sexuellement mature, réinitialise intégralement son horloge biologique. Ce processus s’appelle la transdifférenciation cellulaire : les cellules adultes se reprogramment pour redevenir des cellules immatures, ce qui permet à l’organisme de recommencer son cycle de vie au lieu de mourir. Un tissu spécialisé, une cellule de tentacule par exemple, peut ainsi se transformer en cellule souche, puis se différencier à nouveau en un tout autre type cellulaire.

Ce n’est pas une simple régénération, comme celle d’un lézard qui repousse sa queue. C’est un véritable retour en arrière du développement. Des chercheurs ont observé que le spécimen vieillissait de manière inverse, sautant plusieurs étapes du cycle pour revenir à un stade plus précoce du développement directement à partir de l’état de méduse, puis pouvait croître de nouveau et donner toute une colonie de nouveaux individus par bourgeonnement du polype. Une seule méduse en détresse peut ainsi donner naissance à toute une colonie de clones génétiquement identiques.

Sommaire

1. Un phénomène documenté depuis les années 1990, confirmé par le génome en 2022
2. Immortelle, mais pas invincible
3. Ce que cette méduse pourrait révéler sur notre propre vieillissement

Un phénomène documenté depuis les années 1990, confirmé par le génome en 2022

L’observation n’a rien de récent. Des expériences menées dans les années 1996 ont montré que ce retour à un stade plus précoce prend généralement place lorsque des conditions défavorables sont rencontrées par la méduse, qu’il s’agisse d’un stress mécanique ou d’une privation alimentaire. Mais il aura fallu attendre l’ère du séquençage génomique pour comprendre ce qui se joue réellement dans les cellules de l’animal.

En 2022, une équipe espagnole de l’université d’Oviedo a publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences une comparaison génétique décisive. Les chercheurs rapportent des résultats qui pourraient expliquer comment la méduse Turritopsis dohrnii parvient à vivre, au moins en théorie, éternellement, en séquençant le génome de la méduse et d’un proche parent mortel pour repérer les différences pertinentes. Leur comparaison portait sur Turritopsis rubra, une cousine incapable de ce tour de passe-passe biologique. Résultat ? Édifiant. Les chercheurs ont découvert que T. dohrnii possédait deux fois plus de gènes associés à la réparation et à la protection génétique que T. rubra, ainsi que des mutations permettant de freiner la division cellulaire et d’empêcher la dégradation des télomères, ces capuchons protecteurs situés à l’extrémité des chromosomes qui raccourcissent normalement avec l’âge chez la plupart des organismes.

Quelques mois plus tard, une équipe japonaise a livré l’assemblage complet du génome de l’espèce, confirmant l’ampleur de l’arsenal génétique impliqué. L’étude a rapporté les mécanismes moléculaires clés du rajeunissement en comparant les génomes de cette méduse biologiquement immortelle et d’une méduse similaire ne se rajeunissant pas, impliquant notamment la réplication et la réparation de l’ADN, ainsi que le renouvellement des cellules souches. Deux voies génétiques distinctes convergent donc vers le même résultat : une capacité de réparation cellulaire hors norme.

Immortelle, mais pas invincible

Le mot « immortelle » mérite d’être nuancé, et c’est important. La méduse n’échappe pas à la mort en général, elle échappe uniquement à la mort par vieillissement. Celle-ci n’est pas immortelle au sens strict du terme, car elle n’est pas à l’abris de maladies, de la prédation ou d’un accident. Un poisson qui l’avale, une maladie qui l’affaiblit, une blessure trop sévère : rien de tout cela n’est empêché par la transdifférenciation. Ce que l’animal a supprimé, c’est uniquement la sénescence, cette dégradation progressive et inévitable des tissus liée au temps qui passe.

Cette distinction change tout dans la manière de comprendre le phénomène. On ne parle pas d’un super-pouvoir qui rendrait l’animal invulnérable, mais d’une stratégie de survie face au stress environnemental, une sorte de bouton de réinitialisation biologique. Les scientifiques pensent que cette transformation pourrait en fait pallier certaines contraintes de l’environnement en opérant un changement de fonction afin de rendre l’organisme plus apte à surmonter la situation. Autant dire que l’espèce a développé, au fil de l’évolution, une porte de sortie que quasiment aucun autre animal pluricellulaire ne possède.

Maintenir ces méduses en captivité relève d’ailleurs du défi technique redoutable. Garder T. dohrnii en captivité est assez difficile ; actuellement, un seul scientifique, Shin Kubota de l’université de Kyoto, est parvenu à maintenir un groupe de ces méduses pendant une période prolongée, le plancton devant être inspecté quotidiennement pour s’assurer qu’il a correctement digéré sa nourriture. Sur une colonie suivie pendant deux ans, Kubota a rapporté que sa colonie s’était renouvelée elle-même à onze reprises. Onze cycles de mort évitée, onze retours à la case départ, pour un animal qui tiendrait dans le creux d’un ongle.

Ce que cette méduse pourrait révéler sur notre propre vieillissement

Reste la question qui intéresse vraiment les laboratoires : peut-on transposer une partie de ce mécanisme à des organismes plus complexes, humains compris ? Les chercheurs restent prudents, mais l’espoir est réel. Décrypter ses mécanismes internes et sa compétence unique à revenir à la vie grâce à la transdifférenciation pourrait radicalement transformer plusieurs champs de recherche à l’avenir, notamment la médecine régénérative, la lutte contre le vieillissement, le rajeunissement cellulaire et la réparation tissulaire.

Les outils modernes accélèrent cette exploration. L’édition génétique CRISPR offre des possibilités pour manipuler le génome de la méduse afin de tester quels gènes sont essentiels à l’inversion de son cycle de vie, tandis que le séquençage à cellule unique aide les chercheurs à suivre précisément comment les cellules individuelles changent leurs profils d’expression pendant la transdifférenciation. Rien ne garantit qu’un humain puisse un jour transdifférencier ses propres cellules pour rajeunir un organe abîmé. Mais l’existence même de ce mécanisme chez un être vivant démontre que la sénescence n’est pas une loi physique gravée dans le marbre du vivant, seulement une trajectoire empruntée par l’immense majorité des espèces, méduse comprise dans son cousinage mortel. Reste à savoir combien de temps il faudra pour comprendre, gène par gène, comment ce minuscule animal a réussi ce que ni l’humain, ni le requin, ni la tortue centenaire n’ont jamais accompli.

Sources : trustmyscience.com | presse-citron.net