Un échantillon de cheveux révèle l’horloge interne, selon la Charité – Universitätsmedizin Berlin

Des chercheurs ont montré qu’un seul échantillon de cheveux peut indiquer à quel moment de la journée se situe l’horloge interne d’une personne. Cette avancée rapproche la médecine d’une prise en charge calée sur le corps, plutôt que sur l’heure affichée.

À partir de quelques racines de cheveux arrachées, l’organisme laisse une empreinte quotidienne suffisamment nette pour être interprétée.

À la Charité – Universitätsmedizin Berlin, le professeur Achim Kramer et son équipe ont démontré que ce signal pouvait devenir un test opérationnel du « temps biologique ».

Leur résultat a comblé l’écart entre un prélèvement très simple et la référence de laboratoire utilisée depuis longtemps.

Ce progrès a aussi mis en lumière une limite majeure du domaine : l’examen de référence était trop lourd pour une utilisation de routine.

Pourquoi la méthode de référence était en retard

Pendant des années, l’approche la plus fiable pour dater l’horloge humaine s’appuyait sur l’augmentation de la mélatonine, mesurée dans des conditions strictes de faible luminosité.

« La méthode de référence jusqu’à présent mesure la “hormone de l’obscurité”, la mélatonine, dans la salive sous faible lumière pendant plusieurs heures », a déclaré le professeur Kramer, directeur de la Division de chronobiologie à la Charité.

Concrètement, les patients devaient respecter des règles d’éclairage très contraignantes et fournir de multiples échantillons de salive, ce qui compliquait fortement la mise en place d’études à grande échelle.

Ce goulot d’étranglement comptait, car toute stratégie thérapeutique basée sur le temps biologique exige un test répétable en dehors de laboratoires spécialisés.

Activité des gènes dans les cellules du cheveu

Plutôt que de passer une soirée entière en laboratoire, le nouveau test a consisté à lire l’activité de 17 gènes dans des cellules situées à la racine des cheveux.

À partir de cette signature, l’équipe a entraîné un modèle informatique capable d’estimer la position de chaque personne dans le cycle de 24 heures.

« En utilisant l’apprentissage automatique, ce motif peut être utilisé pour calculer à quel moment du rythme quotidien la personne se trouve actuellement », a indiqué Kramer.

Comme le signal est accessible via un seul prélèvement réalisé en journée, la méthode paraît bien plus adaptée à un dépistage de routine.

Avantages d’un vaste échantillon d’étude

Après validation de la méthode, plus de 4 000 participants ont envoyé depuis leur domicile des échantillons de cheveux, destinés à l’analyse.

Un effectif aussi important a permis de comparer la biologie en conditions de vie courantes, plutôt que dans un petit groupe suivi en laboratoire.

Les chercheurs appellent cette synchronisation personnelle un chronotype : la fenêtre « préférée » par le corps pour l’endormissement et le réveil, dont l’échantillon a permis de saisir la variabilité.

Cette taille d’échantillon a également aidé à observer comment l’âge, le sexe et les horaires de travail tirent l’horloge interne dans des directions différentes.

L’âge influence l’horloge biologique

Chez les adultes autour de la mi-vingtaine, la « nuit interne » commençait environ une heure plus tard que chez les personnes de plus de 50 ans.

Ce profil rejoint des résultats antérieurs sur le sommeil : l’horloge tend à se décaler vers plus tard à l’adolescence et au début de l’âge adulte, puis avance progressivement avec les années.

Or, les contraintes professionnelles et familiales évoluent souvent à contre-courant, ce qui peut rendre le décalage d’horloge particulièrement marqué chez les plus jeunes.

Ainsi, des étiquettes simples comme « oiseau de nuit » décrivent mal une réalité où la synchronisation d’un même individu change avec l’âge.

Rythmes biologiques selon le genre

Dans l’étude, les femmes atteignaient la nuit biologique un peu plus tôt que les hommes, mais l’écart n’était que de 6 minutes.

Des enquêtes antérieures suggéraient une différence bien plus grande ; la lecture sur cheveux a donc réduit une idée souvent avancée.

« Nous supposons néanmoins que le genre affecte l’horloge interne, car des études ont aussi montré que les hormones sexuelles influencent les rythmes biologiques », a précisé Kramer.

Les personnes en emploi présentaient aussi une horloge environ une demi-heure plus avancée que celles sans activité professionnelle, ce qui suggère que les contraintes d’horaires peuvent déplacer la biologie.

Implications pour les traitements contre le cancer

Le moment d’administration modifie déjà l’efficacité de certaines immunothérapies contre le cancer, car l’activité immunitaire n’est pas stable tout au long de la journée.

Un même médicament peut donc rencontrer un organisme dans un état différent à midi ou au crépuscule, même si la dose ne change pas.

« Par exemple, des études montrent que le moment de la journée auquel certaines immunothérapies contre le cancer sont administrées peut avoir un impact substantiel sur leur efficacité », a déclaré Kramer.

Un test praticable du temps biologique pourrait faciliter l’étude de ce type d’ajustement, au lieu de laisser ces observations au stade d’hypothèse prometteuse.

Des laboratoires aux cliniques du sommeil

Les cliniques du sommeil pourraient être les premières à en bénéficier, notamment lorsque des patients décrivent une fatigue qui ne correspond jamais à l’heure « normale ».

Les médecins désignent cette approche, fondée sur l’horloge interne plutôt que sur l’horloge murale, sous le terme de médecine circadienne.

« L’analyse des cheveux est toutefois bien plus facile à réaliser, ce qui rend la méthode si précieuse », a souligné Kramer.

Si des laboratoires de routine parviennent à standardiser la procédure, ce test pourrait soutenir le conseil en sommeil, le diagnostic et des essais visant à optimiser l’horaire de prise des médicaments.

Ce qui reste incertain

Une question demeure : dans la vie courante, dans quelle mesure la synchronisation interne d’une personne varie-t-elle d’une semaine à l’autre ?

Les chercheurs notent eux-mêmes que ces fluctuations au jour le jour restent difficiles à cartographier, ce qui compte pourtant pour répéter les tests et planifier des traitements.

Ils travaillent désormais à standardiser l’analyse pour des laboratoires de routine, plutôt que de la laisser réservée à des équipes spécialisées.

D’ici là, la méthode doit rester dans le cadre d’évaluations cliniques rigoureuses plutôt que d’un usage grand public.

Les racines de cheveux se sont révélées être un enregistrement pratique du temps biologique, capable de refléter l’effet de l’âge, du sexe et des emplois du temps.

Si des essais cliniques plus vastes confirment son intérêt, les médecins pourraient enfin mesurer le temps du corps aussi facilement qu’ils interrogent les symptômes.