IA identifie Pbx1, régulateur du vieillissement des cellules

Une équipe de chercheurs de l'Université Tohoku a identifié, grâce à l'intelligence artificielle, un gène clé responsable du vieillissement des cellules souches hématopoïétiques, responsables de la production des cellules sanguines. Les résultats de cette étude, publiés dans la revue Science Advances, offrent un cadre moléculaire précis pour comprendre les déséquilibres sanguins liés à l'âge. Tout au long de la vie, ces cellules souches, situées dans la moelle osseuse, se renouvellent et se différencient en globules rouges, globules blancs et plaquettes. Avec l'avancée en âge, leur capacité à générer des cellules sanguines matures diminue, bien que leur nombre augmente. Ce phénomène contribue à l'anémie, à un système immunitaire affaibli et à d'autres troubles sanguins. L'équipe a découvert que les cellules souches vieillissantes activent simultanément deux programmes génétiques : le maintien d'un état immature et la préparation à la production de plaquettes. Ce processus se développe progressivement dès la naissance, et non de manière brutale avec l'âge. Pour isoler les gènes contrôlant ce mécanisme, les chercheurs ont utilisé Geneformer, un modèle d'IA entraîné sur des données d'expression génique issues de trente millions de cellules, puis affiné avec 160 000 cellules souches et progénitrices sanguines jeunes et âgées. L'IA a cerné 143 candidats potentiels, réduits à un facteur régulateur central : le gène Pbx1. En laboratoire et sur des modèles murins, les chercheurs ont confirmé que l'augmentation de Pbx1 dans de jeunes cellules souches reproduisait de nombreuses caractéristiques du vieillissement. Le gène active des voies liées à l'immaturité cellulaire et à la production plaquettaire, tout en inhibant Gata1, un facteur essentiel à la formation des globules rouges. Ainsi, le taux de globules rouges diminue au profit des plaquettes. Selon Keiyo Takubo, chercheur principal à l'Université Tohoku, ces résultats invalident l'idée que les cellules souches vieillissantes subissent un simple déclin fonctionnel. Au contraire, elles atteignent un état stable distinct, possédant ses propres tendances biologiques. Cette découverte, issue de la combinaison de prédictions par IA, de criblages à grande échelle et d'expériences de transplantation, identifie un point de bascule majeur dans le vieillissement hématopoïétique. Les prochaines étapes consisteront à vérifier si ce mécanisme opère de la même manière chez l'humain et à déterminer son rôle précis dans le développement de l'anémie, des thromboses, de l'hématopoïèse clonale ou des cancers du sang. À l'avenir, la modulation de Pbx1 pourrait ouvrir des voies thérapeutiques innovantes pour atténuer les troubles sanguins liés au vieillissement.