Grâce à des méthodes modernes de recherche en biologie moléculaire, le chercheur en nutrition Johan Auwerx étudie à l’EPFL l’influence des processus métaboliques sur la santé et le vieillissement. «L’objectif est de mourir jeune, mais le plus tard possible», explique le professeur de l’EPFL, récompensé en 2016 par le prix Marcel Benoist.

Cette distinction par le prestigieux prix scientifique suisse a surpris Johan Auwerx: «C’est une belle reconnaissance pour la recherche que je mène ici en Suisse depuis neuf ans», affirme le chercheur belge. La plus grande différence entre le monde d’aujourd’hui et celui d’il y a 150 ans ne réside pas, selon lui, dans les avions, les armes ou lnternet: «C’est la durée de la vie», estime-t-il. L’espérance de vie moyenne est passée de 40 à presque 80 ans. «Auparavant, nous avions une vie, maintenant, nous en avons deux.» Et les maladies apparaissent avec la seconde.

Lauréat du prix Marcel Benoist 2016: Johan Auwerx, professeur à l’EPFL. (Photos: Kellenberger Kaminski Photographie)

Johan Auwerx a une recette pour une meilleure qualité de vie après 50 ans: «Gardez bien vos mitochondries en forme». Les mitochondries sont les centrales énergétiques des cellules du corps, des bactéries à l’intérieur de nos cellules chargée de produire de l’énergie pour que le cœur batte, que les muscles se contractent et que le cerveau ou l’estomac fonctionnent. Ne mesurant qu’un micromètre (un millionième de mètre) environ, ces organites sont présents de manière semblable dans pratiquement toutes les cellules humaines, animales et végétales. Avec son groupe de recherche à l’EPFL, Johan Auwerx étudie les réseaux de signaux qui commandent la fonction des mitochondries et, ce faisant, régulent le métabolisme pour la santé, le vieillissement et les maladies.

«Il n’y a qu’un seul organite dans notre corps qui doit travailler en permanence, c’est la mitochondrie», explique le scientifique, «car sans énergie, rien ne fonctionne». Le stress permanent entraîne la dégénérescence des mitochondries, comme l’ont montré les chercheurs à l’aide d’études sur des vers nématodes et des souris. On peut observer au microscope comment des jeunes vers, âgés d’un jour seulement, se tortillent dans tous les sens, alors que des individus vieux de dix jours ne bougent presque plus, «comme un octogénaire qui lui non plus ne joue plus dans le jardin», ajoute Johan Auwerx.

Augmenter la puissance du moteur

Le scientifique se plonge volontiers dans la lecture de textes anciens et explique comment l’humaniste italien Luigi Cornaro avait découvert, dès le 15e siècle, qu’il était sain de manger moins. «Si l’on réduit l’apport de calories, les mitochondries sont plus actives», poursuit Johan Auwerx. Les expériences sur les souris ont confirmé ce constat. Non seulement les rongeurs ayant des mitochondries actives vivaient plus longtemps, mais en plus, ils ne tombaient pas malades. Ce qui est vrai pour les souris l’est également pour l’homme, Johan Auwerx en est convaincu: «Avec des mitochondries plus actives, tout fonctionne mieux, du foie au cerveau, en passant par les muscles». Et, comme cela été récemment découvert, les dépressions seraient également en baisse.

Contrôle d’une culture de cellules souches musculaires.

Manger tout simplement moins est cependant une solution difficilement praticable. Les chercheurs étudient dès lors d’autres stratégies pour accroître l’activité des mitochondries. C’est ici qu’intervient la biogenèse. «Cela veut dire que l’on produit plus de nouvelles mitochondries», explique Johan Auwerx en comparant le processus avec le remplacement d’une deux-chevaux par une BMW. «Ainsi, on roule mieux, plus longtemps et plus vite.» Les chercheurs ont pu montrer dans leurs études que deux substances présentes naturellement accéléraient la formation de nouvelles mitochondries chez les vers nématodes et les souris. «Ces composés augmentent en quelque sorte la puissance du moteur», poursuit le scientifique. L’un, nommé resvératrol, est présent dans le vin rouge, tandis que l’autre, le riboside de nicotinamide, similaire à la vitamine B3, est contenu dans le lait.

Les chercheurs mènent cependant leurs expériences avec des doses beaucoup plus élevées que celles rencontrées dans la nature. «Vous devriez boire 50 000 bouteilles de vin rouge par jour pour obtenir un effet», déclare Johan Auwerx. C’est également le cas pour le riboside de nicotinamide dans le lait. «Nous travaillons souvent avec des produits naturels, mais tels qu’ils se présentent dans l’alimentation, ils ne permettent pas d’atteindre un effet considérable». C’est pourquoi les chercheurs extraient les composés et en synthétisent les éléments actifs afin de pouvoir les utiliser à des doses plus élevées. Les expériences animales ayant été concluantes, des études cliniques sont à présent envisagées. Les chercheurs pressentent que le riboside de nicotinamide pourrait être approprié pour traiter de jeunes patients atteints de la myopathie de Duchenne. «Nous ne pouvons pas guérir cette maladie, mais peut-être pouvons-nous retarder l’atrophie musculaire», affirme le scientifique.

Inspiré par Nietzsche et Raspoutine

Poursuivant une deuxième stratégie pour activer les mitochondries, Johan Auwerx s’inspire de la maxime de Friedrich Nietzsche: «Ce qui ne me tue pas me rend plus fort». Le pèlerin russe Grigori Raspoutine, qui aurait survécu à plusieurs tentatives d’empoisonnement, lui sert également d’exemple. «Nous avons aujourd’hui partout des antibiotiques qui produisent des super-bactéries, résistantes contre tout», observe le chercheur. «Les mitochondries sont également des bactéries que l’on peut rendre plus résistantes à l’aide d’antibiotiques». Un concept qui s’est heurté dans un premier temps à la critique parmi les spécialistes. Le professeur de l’EPFL l’admet: «Cela semble contraire à l’intuition puisque nous utilisons effectivement du poison. Mais cela fonctionne chez les vers et les souris».

Matteo Cornaglia observe ses animaux de laboratoire, des vers nématodes.

Le groupe de recherche prépare désormais des tests cliniques à mener sur des patients. Le point délicat est ici le dosage des antibiotiques, car les substances qui se sont avérées efficaces sont issues d’une catégorie particulièrement toxique. Pour Johan Auwerx, l’argument selon lequel les résultats des expériences animales ne peuvent être transposés à l’homme n’est pas valable dans le cas présent. Certes, il y a dans notre corps de nombreuses protéines qui ne sont pas présentes chez la souris, et dans ce cas, cet argument pourrait être exact. «Mais au cours de l’évolution, depuis les organismes primitifs jusqu’à l’être humain, les mitochondries ont été conservées», explique le scientifique. «C’est ce qui rend notre recherche si prévisible.»

Des grenades pour le recyclage

Outre la production de mitochondries plus nombreuses ou plus fortes, l’équipe de l’EPFL a développé une troisième stratégie contre le vieillissement: le recyclage des organites endommagés. L’endommagement de mitochondries au cours de la vie génère des dérivés néfastes. Le  Japonais Yoshinori Ohsumi a reçu le Prix Nobel de médecine 2016 pour la découverte de mécanismes de destruction et de recyclage de composants des cellules. On observe également cette «autophagie», du grec «auto» (soi-même) et «phagein» (manger), dans les mitochondries. Lors de la mitophagie, les mitochondries endommagées sont éliminées et utilisées pour créer de nouveaux organites.

Ainsi que l’ont découvert les chercheurs de Lausanne, ce processus peut être favorisé par un composé présent dans la nature. Cette substance est contenue dans un fruit, symbole de fertilité depuis l’Antiquité: la grenade. «Grâce à cet extrait, les vers vivent plus longtemps et les souris vivent mieux», indique Johan Auwerx. Le composé ne se trouve pas cependant dans les graines rouges, mais dans la peau blanche ou l’écorce qui les entoure.

Il faudrait donc boire du jus de grenade pour en tirer bénéfice. Cependant, la dose utilisée dans les expériences dépasse de loin, ici aussi, les capacités naturelles d’absorption. De plus, une bactérie déterminée doit être présente dans l’intestin pour pouvoir libérer le composant exact. «Une moitié seulement des êtres humains possède cette bactérie», affirme Johan Auwerx. Il n’a pas vérifié si lui-même la possède. «Je ne prends aucune de ces substances, ni d’ailleurs aucun complément alimentaire», déclare le chercheur, âgé de 58 ans, «je me sens bien, et une alimentation saine est suffisante pour moi actuellement. Peut-être les choses changeront-elles lorsque je serai un peu plus vieux».