Jednym z największych bólów głowy w badaniach nad starzeniem się jest grupa komórek, które nie chcą umrzeć tak, jak powinny. Znane jako „komórki zombie” (bo najwyraźniej zwykłe zombie nie były wystarczająco przerażające), te starzejące się komórki przestają się dzielić, ale pozostają jak nieproszeni goście, przyczyniając się do raka, Alzheimera i ogólnej nieprzyjemności starzenia się.

Naukowcy od lat próbują znaleźć i usunąć te komórki, ale mają trudności z wypatrzeniem ich ukrywających się wśród dobrze wychowanych sąsiadów. Wkracza zespół z Mayo Clinic, piszący w czasopiśmie „Aging Cell”, który twierdzi, że znalazł sposób na oznaczenie tych komórkowych łobuzów za pomocą cząsteczek zwanych „aptamerami” – krótkich nici syntetycznego DNA, które zwijają się w złożone trójwymiarowe kształty i przyczepiają do specyficznych białek na powierzchni komórek.

Pracując na komórkach myszy, badacze przeskanowali ponad 100 bilionów losowych sekwencji DNA i znaleźli kilka rzadkich aptamerów, które wiążą się z białkami związanymi ze starzejącymi się komórkami, skutecznie oznaczając je do identyfikacji. „To podejście ustanowiło zasadę, że aptamery są technologią, którą można wykorzystać do odróżnienia starzejących się komórek od zdrowych” – mówi biochemik Jim Maher III, główny badacz, dodając, że choć to dopiero pierwszy krok, może ostatecznie znaleźć zastosowanie w komórkach ludzkich.

Wszystko zaczęło się, gdy dwóch doktorantów – Keenan Pearson, który badał aptamery w kierunku raka mózgu, i Sarah Jachim, która badała starzenie się i komórki senescentne – wpadło na siebie na wydarzeniu naukowym i zaczęło rozmawiać o swoich projektach. Pearson zastanawiał się, czy technologia aptamerów mogłaby zostać zaadaptowana do rozpoznawania komórek zombie. „Uważałem, że pomysł jest dobry, ale nie wiedziałem o procesie przygotowywania komórek senescentnych do testów, a to była specjalność Sarah” – mówi Pearson, obecnie główny autor artykułu.

Studenci przedstawili pomysł swoim mentorom, w tym badaczowi Darrenowi Bakerowi. Maher przyznaje, że koncepcja początkowo brzmiała „szalenie”, ale na tyle intrygująco, by ją zbadać. „Szczerze mówiąc, podobało nam się, że to był pomysł studentów i prawdziwa synergia dwóch obszarów badawczych” – mówi. Badania postępowały szybko, a wczesne eksperymenty przyniosły zachęcające wyniki wcześniej niż oczekiwano, a wkrótce dołączyli kolejni doktoranci – Brandon Wilbanks, Luis Prieto i studentka M.D.-Ph.D. Caroline Doherty – wnosząc specjalistyczne techniki.

Badanie ujawniło również pewne wskazówki dotyczące samych komórek zombie. Kilka aptamerów przyczepiło się do wariantu fibronektyny, białka na powierzchni komórek myszy. Naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, jak ten wariant fibronektyny ma się do starzenia, ale odkrycie może pomóc w zdefiniowaniu, co czyni te komórki wyjątkowymi. „Do tej pory nie ma uniwersalnych markerów charakteryzujących komórki senescentne” – mówi Maher. „Piękno tego podejścia polega na tym, że pozwalamy aptamerom wybrać cząsteczki, do których mają się wiązać”.

Badacze ostrzegają, że potrzebne są dalsze badania, zanim aptamery będą mogły niezawodnie identyfikować komórki senescentne u ludzi, ale technologia może ostatecznie dostarczać terapie bezpośrednio do tych komórek w celu wysoce ukierunkowanego leczenia. Pearson zauważa, że aptamery są również tańsze i bardziej elastyczne niż tradycyjne przeciwciała. „Ten projekt zademonstrował nowatorską koncepcję” – mówi Maher. „Przyszłe badania mogą rozszerzyć to podejście na zastosowania związane z komórkami senescentnymi w chorobach ludzkich”.

Materiały dostarczone przez Mayo Clinic. Uwaga: Treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.