L'âge inscrit sur un passeport ne dit pas grand-chose de ce qui se passe à l'intérieur d'une cellule individuelle. Deux cellules d'un même organisme peuvent exister dans des états biologiques radicalement différents : l'une conserve des signes de jeunesse, tandis que l'autre présente déjà du stress, des dommages à l'ADN et les caractéristiques du vieillissement cellulaire.
Des chercheurs de l'Institut Karolinska et de l'Université de Stockholm ont mis au point un outil appelé Pasta, qui permet de visualiser cette différence grâce à l'activité des gènes. Les travaux ont été publiés le 27 juillet 2026 dans la revue Advanced Science. Pasta appartient à ce que l'on appelle les horloges de vieillissement transcriptomiques, des systèmes qui évaluent l'âge biologique en fonction des gènes actifs dans la cellule et de leur niveau d'expression.
L'âge en tant qu'état
Pour créer Pasta, les chercheurs ont compilé des données sur l'activité génique provenant de 17 212 échantillons de tissus sains issus de 21 études. Le modèle intègre des données provenant de différents tissus et de diverses technologies d'analyse génétique.
De nombreuses horloges transcriptomiques précédentes ne fonctionnent bien qu'avec un tissu spécifique ou une technologie de mesure particulière. Les chercheurs ont tenté de concevoir un modèle capable de reconnaître un décalage d'âge général, indépendamment de l'origine de l'échantillon.
Pour ce faire, ils ont utilisé une approche dite « age-shift ». Au lieu de simplement tenter de deviner l'âge chronologique d'une personne, l'algorithme a appris à distinguer lequel de deux échantillons comparables présente un profil d'expression génique plus jeune ou plus vieux.
En conséquence, Pasta est capable de traiter des données issues de RNA-seq en vrac (bulk), de RNA-seq sur cellule unique (single-cell) et de puces à ADN.
L'indicateur obtenu est donc plus justement qualifié d'âge biologique transcriptomique de la cellule plutôt que d'« âge réel » absolu.
Que se passe-t-il dans une cellule qui vieillit ?
Lorsque les chercheurs ont examiné quels processus biologiques étaient les plus étroitement liés aux mesures de Pasta, un schéma de vieillissement familier est apparu.
Un âge transcriptomique élevé était associé aux voies p53, au stress cellulaire et à la réponse aux dommages de l'ADN. Le modèle distinguait également les états cellulaires plus jeunes, semblables à des cellules souches, de l'état de sénescence cellulaire — lorsque la cellule cesse de se diviser normalement et passe à un mode fonctionnel durablement altéré. Les chercheurs sont allés plus loin. Ils ont décidé d'utiliser cette horloge non seulement pour mesurer le vieillissement, mais aussi pour rechercher ce qui est capable de l'influencer.
Trois millions d'expériences vues par un seul algorithme
Pasta a été appliqué à l'immense base de données Connectivity Map L1000, qui contient plus de trois millions de profils d'activité génique. Dans ces expériences, les cellules étaient exposées à des substances médicamenteuses ou à des modifications génétiques, après quoi les chercheurs mesuraient la manière dont l'activité des gènes était réorganisée.
L'analyse a porté sur 248 lignées cellulaires, plus de 30 000 traitements chimiques et environ 14 000 interventions génétiques. Pour chaque exposition, Pasta posait pratiquement une seule question : le transcriptome de la cellule semble-t-il plus vieux ou plus jeune ?
C'est ainsi que les chercheurs ont découvert 271 composés associés à un glissement vers un état plus âgé, et 63 composés associés à un glissement vers un profil transcriptomique plus jeune. C'est précisément là que Pasta se transforme, passant d'une simple « horloge » à un outil de recherche de mécanismes potentiels du vieillissement.
Des mécanismes de vieillissement inattendus
Les troubles des processus de traduction mitochondriale — la production de protéines à l'intérieur des mitochondries — se sont révélés liés aux états qui poussent les cellules vers le vieillissement. Quant au glissement vers un état plus jeune, il était associé à l'épissage de l'ARNm, un processus par lequel la cellule édite la molécule d'ARN primaire avant la création de la protéine.
C'est particulièrement intéressant car le vieillissement n'apparaît pas ici comme l'œuvre d'un seul « gène de la vieillesse », mais comme la modification de tout un réseau de processus : la réparation de l'ADN, le fonctionnement des mitochondries, le traitement de l'ARN, les réponses au stress et la régulation de l'expression génique.
Une cellule peut être plus âgée que son organisme
L'étude Pasta ajoute un argument supplémentaire en faveur d'une idée qui transforme de plus en plus la biologie du vieillissement : l'âge n'est pas seulement le temps écoulé depuis la naissance. C'est un état du système. Dans un même organisme, différentes cellules et tissus peuvent suivre la trajectoire du vieillissement à des vitesses différentes. Et si, autrefois, l'âge était principalement mesuré par le calendrier, aujourd'hui, on tente de plus en plus souvent de le lire directement dans l'architecture moléculaire de la cellule — dans l'épigénome, les protéines, les métabolites et, désormais, avec une précision accrue, dans le transcriptome.
Pasta n'est pas encore un test clinique et n'est pas capable de dire à une personne combien d'années il lui reste à vivre. Mais il offre aux chercheurs autre chose : un moyen rapide de vérifier, quelles interventions décalent l'état moléculaire de la cellule vers le vieillissement, et lesquelles — dans la direction opposée.
Et c'est précisément là que réside l'importance de ce travail. Si l'âge biologique peut être mesuré comme un état modifiable, la question suivante se pose presque inévitablement : jusqu'où cet état peut-il être inversé ?
