La notion d’immortalité cellulaire a la vie dure. Vers le milieu du siècle dernier, Alexis Carrel annonçait avoir cultivé des cellules de poulet durant 34 ans, près de trois fois son espérance de vie… Le public se prend alors à rêver, pas la science.
Des cellules immortalisées ? Voilà de quoi relancer l’imagination du public sur une vie qui ne connaîtrait jamais la mort… Depuis la fin du 19e siècle, on vivait pourtant sur l’idée que les cellules somatiques chez les animaux supérieurs devaient avoir une capacité de multiplication limitée. C’est un biologiste allemand, Auguste Weismann, qui en avait soutenu la thèse, sans preuve expérimentale, mais la communauté scientifique avait fini par l’admettre comme hypothèse de travail.
Pour ce vieux darwiniste, en effet, il existait une différence fondamentale entre les cellules somatiques, constituant l’organisme, et les cellules sexuelles, totalement hermétiques vis-à-vis des changements qui pouvaient affecter les premières. En clair, seules les cellules germinales, qui assurent la succession des générations, pouvaient être immortelles, car le reste du corps, le «soma», n’a pas besoin de vivre éternellement, son seul rôle étant cantonné au bon déroulement des fonctions vitales. Dans ces conditions, les cellules somatiques ne pouvaient posséder qu’un potentiel de réplication fini.
Sa position ne fait toutefois pas l’unanimité. Ainsi, la notion d’immortalité cellulaire, celle-là même que l’on prête aujourd’hui aux cellules souches, canalisera l’attention de l’opinion publique pendant plusieurs décennies grâce à l’habilité d’un médecin lyonnais, Alexis Carrel, expatrié à New York.
Un nombre de divisions qui reste limité
Après avoir mis en culture des cellules de muscle cardiaque prélevées sur des embryons de poulet, en 1912, l’année même où il reçut le prix Nobel de médecine, le futur auteur du best-seller «L’homme, cet inconnu», dont le parcours politique finira par ternir sa brillante carrière scientifique, soutient qu’il a observé des divisions cellulaires pendant 34 ans, avant d’abandonner volontairement l’expérience.
Dans la mesure où ce laps de temps dépassait la durée de vie maximale du volatile (environ 12 ans), cette expérience suggérait que des cellules placées dans du plasma sanguin de même espèce pouvaient se multiplier indéfiniment «pourvu qu’on leur fournisse un peu d’extrait d’embryon», reprenait le biologiste Jean Rostand, en 1945. Les commentaires sont élogieux. Pourtant, les travaux étaient biaisés. Et ce, dès le début.
Un détail qui allait frapper plus tard Leonard Hayflick : aucun scientifique n’a pu reproduire en laboratoire les expériences de Carrel. Le biologiste américain soupçonne alors une grossière erreur dans l’expérience, estimant que les nutriments apportés quotidiennement aux cellules de poulet, durant ces 34 années, pouvaient comporter des cellules souches embryonnaires, permettant ainsi la culture de nouvelles cellules fraîches… Carrel était-il au courant ? En tout cas, à partir des années 1960, sa fontaine de Jouvence semble bel et bien tarie.
Car les recherches du biologiste américain montrent que les cellules somatiques cessent de proliférer à partir d’un nombre précis de divisions en culture (entre quarante et soixante pour des fibroblastes humaines), mettant en lumière une sorte d’«horloge mitotique». Contrairement aux affirmations de Carrel, la sénescence des organismes peut donc avoir une origine cellulaire. Reste à en déterminer les causes.
Et si la réponse venait des télomères ?
Pour Hayflick, des dommages, probablement associés aux chromosomes, ou des erreurs dans la réplication de l’ADN, s’accumulent au cours des divisions et accélèrent le processus de vieillissement cellulaire. Le biologiste américain conforte ainsi l’idée que l’engagement dans un processus de différenciation spécifique restreint peu à peu les potentialités de la cellule.
Un chercheur russe, Alekseï Olovnikov, associera ce phénomène, également appelé «limite de Hayflick», au problème de réplication de structures nucléoprotéiques protégeant les extrémités des chromosomes, des petits morceaux d’ADN qu’on appelle les «télomères». En effet, ces derniers raccourcissent au fil des divisions, du fait que les ADN polymérases réplicatives, qui copient les chromosomes, ne sont pas en mesure de répliquer leurs extrémités. L’absence de cette enzyme chez des souris déficientes en télomérase conduit ainsi à un vieillissement prématuré.
À l’inverse, les cellules en disposant pourraient rester en vie à l’infini, si l’on croit un certain nombre de travaux scientifiques… En 2010, un an après la remise du prix Nobel de médecine à Elizabeth Blackburn, Jack Szostak et Carol Greider, pour leurs travaux sur les télomères et la télomérase, des chercheurs de Harvard ont réussi à ralentir le processus de vieillissement de souris génétiquement modifiées en réactivant la production de télomérase. Les barrières tombent. Quant à l’«immortalité cellulaire», près d’un siècle après les premières expériences de Carrel, on n’a pas fini d’en entendre parler.
