En déchiffrant les signatures moléculaires de millions de cellules de souris, Junyue Cao a découvert que le vieillissement n'est pas une usure hasardeuse, mais plutôt un "remodelage de la société cellulaire". Cao, biologiste cellulaire à Rockefeller University à New York City, a analysé l'expression des gènes dans des millions de cellules de souris provenant de différents stades de la vie. Il a été surpris de constater que "les changements liés au vieillissement ne sont pas universels dans toutes les cellules".

Grâce à une technologie qui offre une vue systémique du processus de vieillissement chez les souris, Cao a défini des étapes discrètes du vieillissement, semblables à celles du développement embryonnaire, qui sont déterminées par des changements dans les signaux moléculaires et des populations cellulaires spécifiques. Chez l'homme, le processus commence probablement avant l'âge de 30 ans. L'intérêt de Cao pour le vieillissement a commencé au lycée à Hebei, China, lorsqu'il a pris pleinement conscience que ses grands-parents et ses parents ne vivraient pas éternellement.

Alors que de nombreux adolescents qui découvrent leur mortalité pourraient se tourner vers la poésie ou des comportements autodestructeurs, Cao s'est tourné vers la science. Trouver un moyen de ralentir le vieillissement est devenu son objectif de toute une vie, et c'est pourquoi il a choisi la biologie comme matière principale à Peking University à Beijing. Au départ, Cao supposait que la détérioration de protéines et de réseaux de protéines particuliers était responsable du vieillissement, conformément au modèle dominant.

Mais ensuite, après l'université, alors qu'il travaillait dans un laboratoire pour tenter d'identifier ces protéines, il a compris qu'un nombre déconcertant d'entre elles étaient associées au vieillissement et que leurs effets dépendaient du type de cellule dans lequel elles agissaient. C'était une image à la fois plus complexe et plus organisée qu'il ne l'avait pensé. Cao a décidé qu'il avait besoin de données -- beaucoup de données -- sur des milliers de changements moléculaires dans des centaines de types de cellules.

En tant qu'étudiant diplômé, il a développé une technologie à haut débit capable de quantifier ces dynamiques pendant le développement embryonnaire. Lorsqu'il a créé son propre laboratoire à Rockefeller en 2020, il a mis cette technologie au service de l'étude du vieillissement. Dans une série d'expériences, Cao et son équipe ont traité 21 millions de cellules, prélevées dans 14 tissus ou organes chez environ 50 souris mâles et femelles à cinq stades de la vie, et ont constitué un ensemble de données d'expression génique pour chaque cellule.

Chaque étape était marquée par une diminution spectaculaire ou une expansion de types cellulaires spécifiques. Deux de ses articles majeurs, publiés en 2025 et 2026 dans Science, indiquent une redistribution radicale des cellules qui composent le corps à mesure que les mammifères vieillissent, et décrivent certaines des instructions épigénomiques qui guident ce processus. "Il y a des changements moléculaires et peut-être d'autres changements dans le vieillissement", a déclaré Cao...