Des scientifiques développent un score protéique sanguin capable de prédire des années d'espérance de vie en bonne santé
Un nouveau score basé sur 86 protéines, appelé HPS, prédit l'espérance de vie en bonne santé avec une plus grande précision que les horloges biologiques existantes, sur 53 000 participants de la UK Biobank.
Résumé
Des chercheurs ont développé le Healthspan Proteomic Score (HPS), un biomarqueur composite dérivé de 86 protéines sanguines et de l'âge chronologique, entraîné sur 53 018 participants de la UK Biobank. Un HPS faible prédit fortement la survenue précoce de cancers, de diabète, d'insuffisance cardiaque, de BPCO, de démence, d'accident vasculaire cérébral et de décès sur un suivi de 13,5 ans. Le HPS surpasse les horloges biologiques protéomiques et épigénétiques existantes dans la prédiction de ces événements. Les protéines impliquées sont enrichies dans les voies de la réponse immunitaire, de l'inflammation, de la signalisation cellulaire et de la régulation métabolique. Validé dans une cohorte indépendante de jumeaux finlandais, le HPS constitue un marqueur de substitution pratique pour l'espérance de vie en bonne santé, adapté à l'évaluation des interventions guidées par la géroscience.
Résumé détaillé
L'espérance de vie mondiale a considérablement augmenté, mais l'espérance de vie en bonne santé n'a pas suivi le même rythme, laissant des millions de personnes âgées aux prises avec des maladies chroniques. La géroscience propose de cibler les caractéristiques fondamentales du vieillissement — plutôt que les maladies individuelles — afin de retarder simultanément plusieurs pathologies liées à l'âge. Un obstacle majeur à la vérification de cette hypothèse est l'absence de biomarqueurs de substitution validés permettant de mesurer l'espérance de vie en bonne santé dans le cadre d'essais cliniques, sans nécessiter des décennies de suivi.
Pour y remédier, des chercheurs de l'Université du Connecticut, de l'Université d'Exeter et de l'Université d'Helsinki ont développé le Healthspan Proteomic Score (HPS) à partir des données du UK Biobank Pharma Proteomics Project (UKB PPP). L'espérance de vie en bonne santé y est définie comme les années vécues sans huit pathologies majeures : le cancer (à l'exclusion du cancer cutané non mélanome), le diabète de type I et II, l'insuffisance cardiaque, l'infarctus du myocarde, l'accident vasculaire cérébral, la BPCO, la démence et le décès. Sur les 53 018 participants disposant de données protéomiques issues du panel Olink Explore 3072 (2 920 protéines), 43 119 étaient indemnes de ces pathologies au moment de l'inclusion et ont été répartis à 70/30 entre des ensembles d'entraînement et de test.
En utilisant une régression de Cox pénalisée par LASSO suivie d'un modèle de survie de Gompertz, l'équipe a identifié 86 protéines ainsi que l'âge chronologique, qui ensemble permettent de prédire le risque sur 10 ans de développer une première pathologie définissant l'espérance de vie en bonne santé. Le HPS a été calculé comme étant égal à un moins ce risque ; des scores plus bas indiquent un risque plus élevé. Le HPS médian était de 0,84 chez les individus sans maladie et diminuait progressivement jusqu'à 0,07 chez ceux présentant cinq pathologies simultanées. Le modèle a atteint une C-statistique de 0,718 dans l'ensemble de test, les protéines seules contribuant à la quasi-totalité du pouvoir prédictif (C-statistique de 0,715), ce qui indique que l'information biologique contenue dans le protéome supplante largement l'âge chronologique.
Un HPS plus bas était significativement associé à une mortalité toutes causes confondues plus élevée et à chacun des critères de maladie individuels. Fait crucial, le HPS a démontré une précision prédictive supérieure à celle des mesures d'âge biologique établies, notamment les horloges protéomiques (PhenoAge, aging.ai) et les horloges épigénétiques (Horvath, GrimAge, DunedinPACE), testées aussi bien dans la cohorte de test interne UKB que dans la cohorte externe finlandaise de jumeaux Essential Hypertension Epigenetics (EH-Epi). L'analyse d'enrichissement de sets de gènes portant sur les protéines associées au HPS a mis en évidence des voies biologiques caractéristiques, notamment la réponse immunitaire innée et adaptative, la signalisation inflammatoire, le métabolisme cellulaire et le remodelage de la matrice extracellulaire — ce qui est cohérent avec les mécanismes connus du vieillissement biologique.
La validation externe dans l'étude EH-Epi a confirmé que le HPS était significativement corrélé aux horloges de vieillissement épigénétique et aux critères de santé dans une population indépendante. Les auteurs proposent le HPS comme critère de substitution pratique pour les essais cliniques en géroscience, permettant de réduire la durée des études et les tailles d'échantillon nécessaires en remplaçant les critères cliniques primaires par un indicateur protéomique validé de la trajectoire de santé globale.
Principales conclusions
- HPS built from 86 blood proteins predicted healthspan with C-statistic 0.718 over 13.5 years of follow-up.
- Lower HPS strongly associated with higher risk of cancer, MI, diabetes, COPD, dementia, stroke, heart failure, and death.
- HPS outperformed all tested epigenetic and proteomic biological age clocks for predicting healthspan outcomes.
- HPS-associated proteins are enriched in immune response, inflammation, and metabolic regulation pathways.
- External validation in a Finnish twin cohort confirmed HPS validity alongside complementary epigenetic data.
Méthodologie
La régression de Cox pénalisée par LASSO a sélectionné 86 protéines parmi 2 920 mesurées par Olink Explore 3072 chez 53 018 participants de la UK Biobank ; un modèle de survie de Gompertz a converti les taux protéiques et l'âge en un score de risque d'espérance de vie en bonne santé sur 10 ans. Le modèle a été entraîné sur 70 % des participants sans maladie (n=30 184) et testé en interne (n=12 935) ainsi qu'en externe dans la cohorte de jumeaux finnoise EH-Epi.
Limites de l'étude
La UK Biobank n'est pas représentative de la population générale — les participants tendent à être en meilleure santé, plus âgés et plus aisés que la moyenne, ce qui peut limiter la généralisabilité des résultats. Le HPS a été développé dans une cohorte majoritairement européenne, et ses performances dans d'autres groupes ethniques restent à valider. Les données protéomiques proviennent d'un seul point dans le temps ; il reste donc à démontrer si des variations longitudinales du HPS permettent de suivre l'effet d'interventions.
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