Descoperire majoră despre îmbătrânire, pornită de la o idee „nebună” a unor doctoranzi: cum pot fi găsite „celulele-zombie” din corp

Un proiect născut dintr-o conversație informală între doctoranzi ar putea deschide o direcție importantă în cercetarea îmbătrânirii. O echipă de la Mayo Clinic a descoperit o metodă promițătoare prin care pot fi identificate celulele senescente, cunoscute și drept „celule-zombie”, implicate în procesul de îmbătrânire și asociate cu boli grave precum cancerul, Alzheimer sau alte afecțiuni neurodegenerative.

Aceste celule au un comportament aparte: nu se mai divid, dar nici nu mor în mod normal. În timp, ele se pot acumula în țesuturi și pot contribui la inflamație, deteriorare celulară și apariția unor boli asociate vârstei. Tocmai de aceea, cercetătorii încearcă de ani buni să găsească metode prin care să le identifice, să le urmărească și, eventual, să le elimine sau să le repare. Marea problemă a fost însă că aceste celule sunt greu de deosebit de celulele sănătoase, mai ales în țesut viu.

Ce sunt celulele-zombie și de ce contează atât de mult

Celulele senescente apar în mod natural în organism și pot avea, în anumite contexte, un rol util. Ele pot opri divizarea unor celule deteriorate și pot preveni transformarea lor în celule canceroase. Problema apare atunci când aceste celule nu sunt eliminate eficient și încep să se acumuleze.

În timp, celulele-zombie pot secreta molecule care afectează mediul din jurul lor. Acest proces este asociat cu inflamația cronică, degradarea țesuturilor și apariția unor afecțiuni legate de îmbătrânire. Din acest motiv, ele au devenit o țintă importantă pentru cercetătorii care studiază longevitatea, bolile neurodegenerative și terapiile anti-aging.

Vezi și:

Ce să faci dacă ai vecini gălăgioși la hotel. Sfaturile unui manager hotelier pentru a evita conflictele

Echipa de la Mayo Clinic a publicat rezultatele în revista Aging Cell și propune o abordare bazată pe aptameri, mici molecule sintetice de ADN care se pot plia în forme tridimensionale complexe. Aceste forme le permit să se atașeze de anumite proteine aflate pe suprafața celulelor.

În studiul realizat pe celule de șoarece, cercetătorii au analizat peste 100 de trilioane de secvențe ADN aleatorii și au identificat câțiva aptameri rari care se pot lega de proteine asociate cu celulele senescente. Practic, acești aptameri funcționează ca niște etichete moleculare, ajutând oamenii de știință să observe mai clar celulele-zombie ascunse printre cele sănătoase.

Ideea apărută întâmplător care a schimbat direcția cercetării

Partea spectaculoasă a descoperirii este modul în care a început. Keenan Pearson, doctorand la Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences, studia modul în care aptamerii ar putea fi folosiți în boli precum cancerul cerebral sau afecțiunile neurodegenerative, sub coordonarea cercetătorului Jim Maher III.

Într-o altă zonă a campusului, Sarah Jachim studia îmbătrânirea și celulele senescente în laboratorul lui Nathan LeBrasseur. Cei doi doctoranzi s-au întâlnit la un eveniment științific și au început să discute despre proiectele lor de cercetare. De acolo a apărut întrebarea simplă, dar îndrăzneață: dacă aptamerii ar putea fi folosiți pentru a recunoaște celulele senescente?

Pearson a recunoscut că ideea i s-a părut bună, dar avea nevoie de expertiza lui Sarah Jachim pentru pregătirea celulelor senescente necesare testării. Cei doi au dus propunerea mai departe către mentorii lor și către Darren Baker, cercetător specializat în terapii care vizează aceste celule.

Jim Maher a descris ideea inițială drept „nebună”, dar suficient de interesantă pentru a merita încercată. Colaborarea a crescut rapid, iar rezultatele preliminare au fost încurajatoare. În proiect au fost cooptați ulterior și alți doctoranzi, printre care Brandon Wilbanks, Luis Prieto și Caroline Doherty, care au contribuit cu tehnici avansate de microscopie și analiză a țesuturilor.

De ce aptamerii ar putea deveni o armă importantă în medicina viitorului

Importanța studiului nu stă doar în faptul că aptamerii pot ajuta la identificarea celulelor senescente. Cercetarea oferă și indicii noi despre biologia acestor celule. Până acum, oamenii de știință nu au avut markeri universali care să definească perfect celulele senescente, ceea ce a făcut dificilă studierea lor.

Abordarea Mayo Clinic a fost diferită: în loc să pornească de la o țintă prestabilită, cercetătorii au lăsat aptamerii să „aleagă” moleculele de care se leagă. Astfel, au observat că unii aptameri s-au atașat de o variantă a fibronectinei, o proteină aflată pe suprafața celulelor de șoarece. Nu este încă limpede ce rol are această variantă în senescență, dar descoperirea ar putea ajuta la definirea mai clară a acestor celule.

Pe termen lung, potențialul este și mai mare. Aptamerii ar putea fi folosiți nu doar pentru detectarea celulelor-zombie, ci și pentru transportarea unor tratamente direct către ele. Asta ar însemna terapii mai precise, cu efecte mai bine direcționate și, teoretic, cu mai puține daune asupra celulelor sănătoase.

Cercetătorii subliniază însă că studiul este încă într-o etapă timpurie. Rezultatele au fost obținute pe celule de șoarece, iar pașii următori trebuie să arate dacă tehnologia funcționează la fel de bine în cazul celulelor umane și, ulterior, în țesut viu.

Chiar și așa, descoperirea arată cât de importantă poate fi colaborarea între domenii aparent diferite. O discuție întâmplătoare între doi doctoranzi a dus la o metodă care ar putea schimba felul în care cercetătorii văd îmbătrânirea, bolile asociate vârstei și viitoarele tratamente țintite.

5 lucruri pe care merită să le încerci cu Gemini în Android Auto