Les chercheurs explorent comment les réseaux de régulation génique (GRN) peuvent être utilisés pour concevoir des approches innovantes visant à ralentir le vieillissement. Les protéines interagissent entre elles, et des boucles de rétroaction impliquant des interactions et des variations d’expression parmi de nombreuses protéines déterminent chaque aspect du comportement cellulaire. La découverte clé est que, dans un système aussi complexe, il est plus judicieux de considérer ces réseaux dans leur ensemble plutôt que de se concentrer sur une seule protéine afin de maximiser les chances de développer une méthode efficace pour modifier le comportement cellulaire. Les études antérieures sur le vieillissement se concentraient souvent sur des gènes ou des voies isolées, mesurant la durée de vie comme un point final statique. Par conséquent, les interactions entre les gènes liés au vieillissement et le fonctionnement dynamique de ces réseaux de régulation génique (GRN) pour influencer le vieillissement constituent des défis significatifs encore non résolus. Les GRN sont composés de nœuds, représentant des gènes ou des éléments régulateurs, et d’arêtes, illustrant les interactions ou les connexions régulatrices entre ces nœuds. Les nœuds très connectés au centre d’un GRN sont les principaux orchestrateurs de la réponse d’une cellule aux stimuli. La dynamique de ces nœuds peut souvent être expliquée en se concentrant sur quelques interactions locales clés, à savoir les sous-graphes. Les motifs de réseau sont des sous-GRN récurrents, typiquement composés de quatre nœuds maximum, qui présentent des comportements caractéristiques. Ces motifs peuvent être simples, comme l’autorégulation positive, qui assure l’activité soutenue d’un nœud. En revanche, l’inhibition mutuelle entre deux nœuds peut conduire à deux destinées cellulaires distinctes, où le système se stabilise dans l’un des deux états en fonction des conditions initiales. La boucle de rétroaction négative est un motif particulièrement crucial pour garantir l’homéostasie, activée par des écarts par rapport à un point de consigne qui déclenchent des mécanismes pour contrer ces changements. Ces motifs sont observés dans de nombreux GRN et sont renforcés par des voies redondantes et compensatoires pour accroître la résilience du système face aux perturbations. Déchiffrer le comportement émergent des GRN liés au vieillissement prépare le terrain pour la conception rationnelle de nouvelles stratégies d’intervention visant à atténuer les maladies liées à l’âge et à promouvoir une longévité en bonne santé. Cependant, la nature complexe des processus liés au vieillissement ne peut pas être pleinement comprise par des méthodes réductionnistes traditionnelles. Au lieu de cela, des approches à niveau système, conçues pour analyser les dynamiques non linéaires des circuits géniques, sont nécessaires. De plus, ces approches basées sur les réseaux peuvent être naturellement intégrées à la biologie synthétique pour révéler les principes de conception des stratégies prolongeant la vie. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/03/gene-regulatory-networks-in-the-design-of-approaches-to-slow-aging/