Étiquette : génome

Les Mutations Génétiques et leur Impact sur le Sommeil Humain : Perspectives Futuristes

Le texte examine les perspectives futures de l’ingénierie génétique chez les humains, notamment les modifications génétiques considérées comme bénéfiques. Il est plus facile d’éditer le génome d’un embryon que de modifier les cellules d’un adulte en raison des difficultés liées à l’administration de médicaments génétiques appropriés à toutes les cellules des tissus. Une classe intéressante de variantes géniques bénéfiques est celle associée au sommeil naturel court (natural short sleep, NSS), où certaines lignées humaines nécessitent très peu de sommeil, parfois seulement quelques heures par nuit. Cela pourrait être comparé à une augmentation de la durée de vie en passant plus de temps éveillé. Jusqu’à présent, des variants ADRB1 et DEC2 ont été identifiés comme étant liés à ce phénomène. Récemment, des chercheurs ont découvert que le gène SIK3, qui est impliqué dans la régulation du sommeil, possède des variantes qui permettent également de réduire le besoin de sommeil. Le sommeil est une composante essentielle de notre vie quotidienne, et la mutation hSIK3-N783Y, qui est critique pour la régulation de la durée et de la profondeur du sommeil chez les rongeurs, est associée au NSS. Cette mutation entraîne une diminution de l’activité kinase et, dans un modèle murin, elle est corrélée à une réduction du temps de sommeil et à une augmentation de la puissance des ondes delta dans l’électroencéphalogramme. Au niveau phosphoprotéomique, la mutation SIK3-N783Y induit des changements significatifs, principalement au niveau des sites synaptiques. Une analyse bioinformatique a révélé plusieurs altérations liées au sommeil dans les kinases, y compris des variations dans la protéine kinase A et la kinase activée par les mitogènes. Ces résultats mettent en lumière la fonction conservée de SIK3 en tant que gène critique dans la régulation du sommeil humain et apportent des éléments de compréhension sur le réseau régulateur des kinases qui gouverne le sommeil. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/05/another-mutation-causing-a-need-for-little-sleep/

Les inhibiteurs de la transcriptase inverse nucléosidiques : un espoir dans la lutte contre la maladie d’Alzheimer

Les inhibiteurs de la transcriptase inverse nucléosidiques (NRTIs) ont été initialement développés pour traiter l’infection par le VIH, en interférant avec la capacité du virus à se répliquer. Cependant, des recherches récentes ont mis en évidence des preuves épidémiologiques suggérant que cette classe de médicaments pourrait également ralentir l’apparition de la maladie d’Alzheimer. Les chercheurs se concentrent sur la réduction de l’inflammation comme mécanisme principal, tout en considérant qu’il est plausible que cet effet soit dû à l’interférence des NRTIs dans les activités nuisibles des éléments transposables. Ces éléments, tels que les rétrotransposons, représentent en grande partie des restes génétiques d’anciennes infections virales et composent une fraction importante du génome. Bien que ces séquences soient réprimées pendant la jeunesse, elles deviennent actives avec l’âge et les changements épigénétiques qui l’accompagnent, entraînant des dommages mutationnels, des réponses immunitaires innées et d’autres préjudices. Pour explorer cette hypothèse, les chercheurs ont examiné 24 ans de données de patients issues de la base de données de la Veterans Health Administration des États-Unis, qui est principalement constituée d’hommes, ainsi que 14 ans de données de la base de données MarketScan, qui représente une population plus large. Ils ont identifié plus de 270 000 patients âgés d’au moins 50 ans prenant des médicaments pour le VIH ou l’hépatite B, excluant ceux ayant déjà reçu un diagnostic de la maladie d’Alzheimer. Après ajustement pour divers facteurs susceptibles d’influer sur les résultats, les chercheurs ont conclu que le risque réduit de développer la maladie d’Alzheimer parmi les patients sous NRTIs était significatif. Contrairement à d’autres types de médicaments antirétroviraux, les NRTIs ont montré un effet protecteur contre cette maladie neurodégénérative, ce qui incite les chercheurs à proposer des tests cliniques pour évaluer leur potentiel à prévenir l’Alzheimer. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/05/nucleoside-reverse-transcriptase-inhibitors-may-slow-the-development-of-alzheimers-disease/

Le Rôle Crucial des ARN Non Codants dans l’Évolution de la Durée de Vie des Espèces

Les séquences d’ARN non codants dans le génome subissent une transcription pour produire une molécule d’ARN qui n’est cependant pas traduite en protéine. Ces ARN non codants forment un environnement d’interaction tout aussi complexe que celui des protéines, jouant un rôle crucial dans la fonction cellulaire. Malheureusement, ils restent peu explorés, car la majorité des recherches en biologie cellulaire se sont concentrées sur les protéines. Il est incertain que le catalogue actuel des ARN non codants soit complet, et de nombreuses entrées connues ont des fonctions inconnues. L’argument est avancé selon lequel les ARN non codants peuvent être des déterminants importants de la durée de vie des espèces, en se basant sur les différences observées entre les espèces à courte et à longue espérance de vie. La durée de vie est un processus complexe qui interagit avec de multiples facteurs, mais elle est fondamentalement un processus évolutif dans lequel des facteurs génétiques évoluent pour faire face à l’évolution de la durée de vie. Il est donc essentiel de découvrir les facteurs génétiques qui contribuent aux variations de la durée de vie entre différentes espèces. Les études actuelles se sont concentrées sur les gènes codant des protéines à la recherche de déterminants de longévité, mais les résultats n’ont pas fourni de preuves suffisantes pour expliquer les disparités évolutives de la durée de vie, même entre un petit groupe d’espèces ou d’individus. Les facteurs génétiques contribuant aux écarts de durée de vie à grande échelle entre les espèces restent insaisissables. Lorsque les génomes des espèces évoluent, ils acquièrent généralement plus d’ARN non codants que de protéines. Par exemple, le génome humain contient un plus grand nombre d’ARN non codants que son homologue murin, tandis que la plupart des protéines restent similaires. Il est important de noter que ces ARN non codants sont activement transcrits avec leur propre système fonctionnel et exécutent naturellement des fonctions fondamentales, y compris l’extension de la durée de vie. Par conséquent, il est raisonnable d’hypothéquer que les ARN non codants jouent un rôle clé dans l’évolution de la durée de vie d’un organisme. La présente étude a analysé plusieurs grands ensembles de données et a révélé que les ARN non codants agissent effectivement comme les principaux moteurs évolutifs prolongeant les durées de vie des animaux et servent de déterminants cruciaux des systèmes reproductifs. La longévité et la reproduction sont les deux traits les plus importants de l’évolution de tout organisme, suggérant que les ARN non codants agissent comme les moteurs fondamentaux de ce long processus évolutif et portent des fonctions cruciales dans le génome de l’organisme. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/03/hypothesizing-that-non-coding-rnas-are-a-major-determinant-of-species-life-span/

L’Entropie de la Méthylation de l’ADN comme Biomarqueur du Vieillissement

L’entropie est un concept complexe qui a été adopté par différentes disciplines scientifiques, chacune lui attribuant des significations subtiles. Dans le contexte de la biologie, l’entropie est utilisée pour mesurer le degré de désordre ou de randomisation d’une distribution, ce qui affecte notre capacité à prédire l’état d’un système. Ici, l’accent est mis sur l’état de méthylation de l’ADN, en particulier aux sites CpG, qui sont cruciaux pour l’expression des gènes. La méthylation de l’ADN, qui peut être soit présente (méthylée) soit absente (non méthylée), joue un rôle déterminant dans la régulation de l’expression des gènes et est un facteur clé dans les horloges épigénétiques qui évaluent l’âge biologique et chronologique. En effet, le statut de méthylation de certains sites CpG est caractéristique des dommages et dysfonctionnements liés au vieillissement. Les horloges épigénétiques actuelles prennent en compte la moyenne des états de méthylation à travers un échantillon de cellules, mais les chercheurs ont proposé une nouvelle méthode qui examine l’entropie de la distribution des états de méthylation sur plusieurs génomes. Leur étude suggère qu’en plus de déplacer certains sites CpG vers un état particulier, le vieillissement entraîne également une augmentation du bruit dans la méthylation de l’ADN, ce qui indique une randomisation croissante. Dans leur recherche, les scientifiques ont collecté des échantillons de salive chez 100 individus âgés de 7,2 à 84 ans, en utilisant le séquençage bisulfite ciblé pour établir des profils de méthylation d’ADN. Ils ont analysé environ 3000 régions couvrant des sites CpG associés à l’âge. L’étude a calculé la moyenne de méthylation de chaque site CpG ainsi que l’entropie de méthylation pour évaluer l’état de désordre des loci. Les résultats ont montré que l’entropie de méthylation est un indicateur potentiellement plus utile de l’âge biologique que les niveaux de méthylation individuels, car elle fournit des estimations d’âge chronologique plus précises. En conclusion, le profil de méthylation d’un organisme, mesuré par son entropie, pourrait offrir de nouvelles perspectives sur le vieillissement et la biologie du vieillissement. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/03/entropy-of-dna-methylation-states-as-the-basis-for-an-epigenetic-clock/

Evo 2 : Un Modèle d’IA Révolutionnaire pour la Compréhension des Génomes

L’Arc Institute, une organisation de recherche à but non lucratif, a publié un manuscrit sur la création d’Evo 2, un modèle d’IA fondamental capable de comprendre et de construire des génomes complets d’organismes. Ce modèle se distingue par sa taille sans précédent, ayant été formé sur des organismes eucaryotes, incluant ainsi une vaste gamme d’organismes allant des amibes aux êtres humains, avec un ensemble de formation contenant 9,3 trillions de paires de bases. Les chercheurs ont développé deux variantes d’Evo 2, l’une avec 7 milliards de paramètres et l’autre avec 40 milliards de paramètres, utilisant une fenêtre de contexte d’un million de paires de bases. Ce modèle est open source, incluant le code d’entraînement, le code d’inférence, ainsi que les paramètres et les données d’entraînement provenant d’OpenGenome2. Le manuscrit décrit en détail le processus d’entraînement du modèle, qui a été conçu pour prédire la prochaine paire de bases d’ADN, en s’inspirant des modèles de langage de grande taille. Evo 2 a montré la capacité de prédire les effets des mutations sur les fonctions essentielles, une première pour les eucaryotes, en apprenant à évaluer la probabilité que des mutations affectent les codons de début et de fin. Les chercheurs ont validé cette capacité en testant les prédictions contre des séquences d’ARN connues. L’analyse a révélé que le modèle de 40 milliards de paramètres était nettement plus performant que celui de 7 milliards. Evo 2 a été capable de prédire des mutations dans le gène BRCA1, qui sont souvent liées à des cas de cancer du sein, surpassant même des modèles spécialisés. En plus de ses capacités prédictives, les chercheurs ont également examiné le processus de pensée d’Evo 2, qui a pu identifier des caractéristiques associées aux séquences phagiques liées à CRISPR dans les bactéries E. coli. Le modèle a réussi à reconnaître des mutations de décalage de cadre et des codons d’arrêt prématurés, tout en identifiant des exons et des introns dans le génome du mammouth laineux, malgré le fait qu’il n’ait jamais été formé sur ce dernier. En tant qu’IA générative, Evo 2 a été utilisé pour générer des génomes, qui possédaient de nombreuses caractéristiques naturelles. Cependant, les chercheurs n’ont pas créé de structures physiques basées sur les sorties d’Evo 2, mais ils estiment que le modèle pourrait, avec un entraînement approprié, être utilisé pour générer des structures génétiques efficaces. Pour éviter que ce modèle open source ne soit utilisé à des fins de bioterrorisme, les chercheurs ont exclu intentionnellement les maladies infectieuses de l’ensemble de formation et ont testé le modèle pour s’assurer qu’il ne pouvait pas générer de résultats utiles concernant ces maladies. Malgré cela, ils reconnaissent qu’il est impossible d’empêcher des personnes mal intentionnées de former le modèle avec de telles données. Evo 2 pourrait avoir des avantages significatifs pour le diagnostic et le traitement de la dysfonction mitochondriale et de l’instabilité génomique, en identifiant et en comprenant mieux les mutations liées à l’âge. Bien que rien n’ait encore été réalisé à partir des résultats d’Evo 2, ce modèle pourrait potentiellement être utilisé pour des thérapies géniques ciblées. Le manuscrit a été publié sur le site web de l’Arc Institute, et bien qu’il ne soit pas passé par un processus de révision par les pairs, la profondeur et le détail des explications ainsi que l’expertise des chercheurs renforcent la crédibilité de ses affirmations. En tant qu’outil open source pour la communauté de recherche, il deviendra rapidement évident si Evo 2 peut réellement contribuer à l’oncologie, au développement de traitements pour les maladies génétiques ou à des impacts directs sur le vieillissement au niveau génétique. Source : https://www.lifespan.io/news/a-generative-foundational-ai-model-for-genetics/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=a-generative-foundational-ai-model-for-genetics

Nucleus lève 14 millions de dollars pour une plateforme de santé numérique alimentée par l’IA

Nucleus, une startup de santé axée sur le consommateur, a récemment levé 14 millions de dollars lors d’un tour de financement de série A pour développer sa plateforme de santé quantifiée en temps réel, qui repose sur une analyse ADN complète de qualité clinique. L’objectif de Nucleus est de fournir des évaluations de risque précises pour plus de 800 conditions médicales, y compris les cancers, les maladies cardiaques et la maladie d’Alzheimer, afin d’aider les individus à prendre des décisions éclairées concernant leur santé à long terme, le tout pour un coût de 399 dollars. Ce financement porte le total des fonds levés par Nucleus à près de 32 millions de dollars, soutenu par des investisseurs comme Alexis Ohanian, fondateur de Reddit, et Peter Thiel, associé fondateur de PayPal. Ohanian a déclaré que le prochain grand marché sera dans le secteur de la santé des consommateurs, soulignant que Nucleus est l’une des rares entreprises à avoir créé une solution axée sur le patient et tournée vers l’avenir. La société cherche à combler un vide dans la compréhension des consommateurs sur la manière dont leurs données de santé interagissent, en contextualisant chaque point de données avec l’ADN pour fournir une image plus complète de la santé. Le fondateur, Kian Sadeghi, a été inspiré à créer Nucleus après avoir perdu un cousin à cause d’une maladie génétique rare. Il a décidé d’exploiter la baisse des coûts de séquençage de l’ADN pour offrir des informations de santé abordables. Nucleus se positionne comme une entreprise logicielle qui développe des modèles et des algorithmes pour analyser l’ADN, permettant ainsi de rendre ses services plus accessibles. En combinant des scores poly génétiques avec des données non génétiques telles que l’IMC, l’âge et d’autres facteurs, la plateforme fournit une évaluation intégrée du risque de diverses conditions. Sadeghi souligne que, bien que de nombreux tests génétiques existent, Nucleus peut désormais lire l’ensemble du génome et effectuer des analyses sur des milliers de conditions en un seul test, permettant aux utilisateurs de recevoir un « plan de santé génétique ». La société a récemment acquis Cambrean, une plateforme de santé alimentée par l’IA, pour intégrer de nouvelles fonctionnalités, incluant un outil d’analyse en langage naturel. Nucleus prévoit d’élargir sa gamme de produits pour inclure la pharmacogénomique, afin d’informer les utilisateurs sur les variantes génétiques qui influencent leur réponse aux médicaments. La protection des données est également une priorité pour Nucleus, qui vise à établir des normes de confidentialité strictes, semblables à celles des médecins et hôpitaux, garantissant que les données des utilisateurs ne seront jamais partagées sans leur consentement. Source : https://longevity.technology/news/whole-genome-health-testing-comes-of-age/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=whole-genome-health-testing-comes-of-age

L’impact des dommages à l’ADN sur le vieillissement : mutations et modifications épigénétiques

Le texte explore la relation complexe entre les dommages à l’ADN nucléaire stochastiques et le vieillissement dégénératif. Il met en évidence que la plupart des mutations se produisent dans des zones non fonctionnelles du génome, principalement dans des cellules somatiques proches de la limite de Hayflick, ce qui limite leur impact sur le vieillissement. Une théorie suggère que seules les mutations dans les cellules souches ont un rôle significatif, car elles se propagent lentement dans les lignées cellulaires somatiques, un phénomène connu sous le nom de mosaïcisme somatique. Bien qu’il existe des preuves suggérant que le mosaïcisme somatique peut contribuer à certaines dysfonctions liées à l’âge, ces preuves sont limitées. Une autre perspective, moins étayée mais intrigante, propose que la réparation des cassures double brin de l’ADN modifie les mécanismes moléculaires qui contrôlent la structure de l’ADN nucléaire, entraînant des changements épigénétiques caractéristiques du vieillissement dans chaque cellule. Un article de recherche récent aborde une nouvelle façon dont les dommages à l’ADN peuvent influencer les changements épigénétiques, en montrant que les mutations au niveau des sites CpG affectent non seulement la méthylation à ces sites, mais aussi à proximité, modifiant ainsi l’expression de nombreux gènes de manière prévisible. Deux théories dominantes concernant le vieillissement et l’ADN sont discutées : la théorie des mutations somatiques, qui postule que le vieillissement résulte de l’accumulation de mutations aléatoires, et la théorie de l’horloge épigénétique, qui suggère que le vieillissement découle des modifications épigénétiques. Des chercheurs ont analysé les données de 9 331 patients et ont trouvé une corrélation prévisible entre les mutations génétiques et les modifications épigénétiques, montrant qu’une seule mutation peut entraîner de nombreux changements épigénétiques à travers le génome. Les horloges épigénétiques, basées sur les marques de méthylation de l’ADN, ont été utilisées pour prédire l’âge calendaire, et les résultats suggèrent un lien étroit entre l’accumulation de mutations somatiques sporadiques et les changements de méthylation observés au cours de la vie. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/01/evidence-for-mutational-damage-as-a-cause-of-age-related-epigenetic-change/