Een van de grootste hoofdpijnen in verouderingsonderzoek is een stel cellen dat weigert te sterven zoals het hoort. Bekend als 'zombiecellen' (omdat gewone zombies blijkbaar niet eng genoeg waren), blijven deze senescente cellen stoppen met delen maar hangen ze rond als ongewenste huisgasten, wat bijdraagt aan kanker, Alzheimer en de algemene onaangenaamheid van ouder worden.

Wetenschappers proberen deze cellen al jaren te vinden en te verwijderen, maar ze hebben moeite om ze te spotten terwijl ze zich verstoppen tussen hun goed opgevoede buren. Betreed een team van de Mayo Clinic, dat in het tijdschrift Aging Cell schrijft dat ze een manier hebben gevonden om deze cellulaire boosdoeners te labelen met behulp van moleculen genaamd 'aptameren' - korte strengen synthetisch DNA die vouwen in complexe 3D-vormen en zich vastklampen aan specifieke eiwitten op celoppervlakken.

Werkend met muizencellen screenden de onderzoekers meer dan 100 biljoen willekeurige DNA-sequenties en vonden verschillende zeldzame aptameren die binden aan eiwitten geassocieerd met senescente cellen, waardoor ze effectief worden gemarkeerd voor identificatie. 'Deze benadering vestigde het principe dat aptameren een technologie zijn die kan worden gebruikt om senescente cellen te onderscheiden van gezonde,' zegt biochemicus Jim Maher, III, Ph.D., een hoofdonderzoeker van de studie, eraan toevoegend dat dit slechts een eerste stap is, maar dat het uiteindelijk kan worden toegepast op menselijke cellen.

Het hele ding begon toen twee promovendi - Keenan Pearson, Ph.D., die aptameren bestudeerde voor hersenkanker, en Sarah Jachim, Ph.D., die veroudering en senescente cellen bestudeerde - elkaar tegen het lijf liepen op een wetenschappelijk evenement en begonnen te kletsen over hun afstudeerprojecten. Pearson vroeg zich af of aptameertechnologie kon worden aangepast om zombiecellen te herkennen. 'Ik vond het idee een goed idee, maar ik wist niets van het proces om senescente cellen voor te bereiden om ze te testen, en dat was Sarah's expertise,' zegt Pearson, nu hoofdauteur van het artikel.

De studenten presenteerden het idee aan hun mentoren, waaronder onderzoeker Darren Baker, Ph.D. Maher geeft toe dat het concept aanvankelijk 'gestoord' klonk, maar intrigerend genoeg om te onderzoeken. 'We vonden het eerlijk gezegd geweldig dat het het idee van de studenten was en een echte synergie van twee onderzoeksgebieden,' zegt hij. Het onderzoek ging snel, met vroege experimenten die sneller dan verwacht bemoedigende resultaten opleverden, en al snel sloten extra promovendi - Brandon Wilbanks, Ph.D., Luis Prieto, Ph.D., en M.D.-Ph.D. student Caroline Doherty - zich aan om gespecialiseerde technieken bij te dragen.

De studie leverde ook enkele aanwijzingen op over zombiecellen zelf. Verschillende van de aptameren hechtten zich aan een variant van fibronectine, een eiwit op muizenceloppervlakken. Onderzoekers weten nog niet precies hoe deze fibronectinevariant verband houdt met senescentie, maar de bevinding zou kunnen helpen definiëren wat deze cellen uniek maakt. 'Tot op heden zijn er geen universele markers die senescente cellen karakteriseren,' zegt Maher. 'Het mooie van deze benadering is dat we de aptameren de moleculen laten kiezen waaraan ze binden.'

De onderzoekers waarschuwen dat er meer studies nodig zijn voordat aptameren betrouwbaar senescente cellen bij mensen kunnen identificeren, maar de technologie zou uiteindelijk therapieën rechtstreeks naar deze cellen kunnen brengen voor zeer gerichte behandelingen. Pearson merkt op dat aptameren ook goedkoper en aanpasbaarder zijn dan traditionele antilichamen. 'Dit project demonstreerde een nieuw concept,' zegt Maher. 'Toekomstige studies kunnen de benadering uitbreiden naar toepassingen gerelateerd aan senescente cellen bij menselijke ziekten.'

Materiaal verstrekt door Mayo Clinic. Let op: Inhoud kan zijn bewerkt voor stijl en lengte.