Des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont précédemment suggéré la possibilité de doubler l’espérance de vie humaine en identifiant chez les mouches du vinaigre un processus cellulaire universel impliqué dans la production de protéines liées au vieillissement. Plus récemment, une étude menée par des scientifiques du New Jersey suggère d’inverser les effets du vieillissement cellulaire en s’appuyant sur un mécanisme biophysique exploitant l’activation enzymatique. Les chercheurs ont en outre identifié une nouvelle classe de composés (des activateurs enzymatiques) susceptibles de restaurer un régulateur mitochondrial clé du vieillissement. Selon eux, cette avancée surmonte les limitations des approches allostériques, ouvrant la voie à une véritable prolongation de la durée de vie humaine et au traitement des maladies liées à l’âge.
Si les enzymes occupent une place essentielle dans les processus cellulaires, les composés capables de réguler leur activité jouent un rôle clé dans le rajeunissement cellulaire. Ces composés stimulent en particulier les enzymes responsables de la production d’énergie au sein des cellules.
Les chercheurs de CCM Biosciences, une entreprise biopharmaceutique basée dans le New Jersey, estiment que cibler ces enzymes pourrait permettre de restaurer des cellules vieillissantes, les rendant ainsi plus saines et durables. Cette avancée pourrait conduire à des traitements novateurs pour diverses pathologies liées à l’âge telles qu’Alzheimer, Parkinson ou encore certaines maladies cardiovasculaires.
Améliorer l’activité enzymatique a toujours représenté un défi complexe pour les scientifiques. Depuis vingt ans, les recherches se sont concentrées sur le développement de thérapies ciblant les enzymes sirtuines. Cependant, ces travaux ont souvent buté sur les limites des approches allostériques, qui ne fonctionnent que sur environ 10 % des protéines et nécessitent des conditions spécifiques. Des entreprises comme Elysium Health, qui avaient exploré ces activateurs enzymatiques, ont finalement abandonné leurs recherches au profit d’approches nutraceutiques (basées sur la nutrition).
Une nouvelle approche pour l’activation enzymatique
« Des efforts sont en cours depuis des décennies pour activer les voies de signalisation régulées par les sirtuines afin de lutter contre les troubles liés à l’âge, mais les tentatives précédentes ont rencontré des obstacles majeurs », a déclaré dans un communiqué le Dr Michael Pollak, professeur de médecine, d’oncologie et de pharmacologie à l’Université McGill. Les chercheurs de CCM Biosciences ont contourné ces limites en utilisant une approche d’activation enzymatique innovante.
Pour cela, l’équipe a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique et des techniques de conception informatique avancées, notamment des simulations hybrides QM/MM intégrant la mécanique quantique et moléculaire. Ces travaux ont permis d’identifier des composés capables d’augmenter significativement l’activité d’une enzyme mitochondriale clé, la Sirtuin-3 (SIRT3), longtemps considérée comme « non médicamenteuse ».
L’absence de site d’activation allostérique rendait jusqu’ici SIRT3 inatteignable par les méthodes conventionnelles. Or, cette enzyme joue un rôle central dans la régulation de la fonction mitochondriale – véritable « centrale énergétique » des cellules –, dont l’efficacité décline avec l’âge. Elle est également liée à diverses maladies neurodégénératives, cardiovasculaires et métaboliques. Publiée dans la revue Physical Review X, l’étude souligne que les composés découverts améliorent la sensibilité de SIRT3 au nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+), un cofacteur métabolique vital dont les niveaux diminuent avec l’âge.
Selon les chercheurs, même en cas de niveaux de NAD+ réduits de moitié, les composés nouvellement identifiés permettent de restaurer l’activité enzymatique en optimisant le cycle catalytique de la SIRT3. Des tests sur des modèles murins atteints de divers troubles liés à l’âge ont montré des résultats prometteurs. « Nos composés restaurent la fonction SIRT3 à des niveaux comparables à ceux de la jeunesse, offrant ainsi une nouvelle approche pour traiter les caractéristiques moléculaires du vieillissement », a déclaré le Dr Thomas Delacroix, auteur principal de l’étude.
« Les découvertes de CCM Biosciences concernant la conception de candidats médicaments capables d’activer les principales voies mitochondriales régulées par les sirtuines, ainsi que le plan de développement clinique, redonnent un élan au secteur du développement de médicaments anti-âge », conclut le Dr Pollak. Des essais cliniques de phase I, prévus cette année, constitueront la prochaine étape décisive.