طور باحثون في عيادة مايو تقنية تعتمد على الأبتاميرات لتسمية الخلايا الشائخة، أو ما يُسمى „الزومبي“، في أنسجة فئران حية، وهو عمل يقولون إنه قد يدعم في النهاية علاجات موجهة لأمراض متعلقة بالعمر. نشأ المشروع من محادثة عرضية بين طالبين دراسات عليا، وفقاً لعيادة مايو.
الخلايا الشائخة هي خلايا تتوقف عن الانقسام بشكل دائم استجابة للتوتر أو الضرر لكنها تبقى نشطة من الناحية الاستقلابية. تُدرس على نطاق واسع لأنها مرتبطة بالشيخوخة ومجموعة من الأمراض المتعلقة بالعمر. ومع ذلك، فإن الكشف عن هذه الخلايا بشكل موثوق في الأنسجة الحية، مع الاحتفاظ بالخلايا الصحية، كان تحدياً كبيراً للباحثين الذين يأملون في القضاء عليها أو إصلاحها.
في دراسة نُشرت في مجلة Aging Cell، يُبلغ فريق من عيادة مايو عن طريقة جديدة تستخدم أبتاميرات الحمض النووي —سلاسل قصيرة اصطناعية من الحمض النووي تطوى إلى أشكال ثلاثية الأبعاد وترتبط بالبروتينات على أسطح الخلايا— لتمييز خلايا الفئران الشائخة عن الخلايا غير الشائخة.
وفقاً لعيادة مايو، أجرى الباحثون تجارب زراعة خلايا في فيبروبلاستات الفئران، محصين مكتبة من تريليونات التسلسلات العشوائية للحمض النووي لتحديد أبتاميرات نادرة ترتبط بشكل انتقائي بالخلايا الشائخة من خلال التعرف على بروتينات سطحية محددة.
"لقد أسس هذا النهج المبدأ بأن الأبتاميرات هي تقنية يمكن استخدامها لتمييز الخلايا الشائخة عن الصحية"، قال المحقق الرئيسي L. James (Jim) Maher III، دكتوراه، عالم كيمياء حيوية وبيولوجيا جزيئية في عيادة مايو.
كما وصف في بيان صحفي عيادة مايو والتغطية ذات الصلة، بدأ المشروع بمحادثة عرضية بين طالبين دراسات عليا، Keenan S. Pearson، دكتوراه، وSarah K. Jachim، دكتوراه. كان Pearson، الذي يعمل في مختبر Maher، يدرس كيفية تطبيق الأبتاميرات على أمراض عصبية تنكسية أو سرطان الدماغ، بينما أحضرت Jachim، في مختبر باحث الشيخوخة Nathan K. LeBrasseur، دكتوراه، خبرة في إعداد الخلايا الشائخة.
اقترح Pearson تكييف تقنية الأبتاميرات لاستهداف الخلايا الشائخة، و ساعدت خبرة Jachim مع نماذج الشيخوخة في جعل الفكرة قابله للتنفيذ، وفقاً لعيادة مايو. قدم الطلاب الفكرة إلى مرشديهم، بما في ذلك Darren J. Baker، دكتوراه، الذي يدرس بيولوجيا الخلايا الشائخة والعلاجات، مما أدى إلى تعاون أوسع.
شمل المساهمون الإضافيون في ورقة Aging Cell طلاب الدراسات العليا Brandon A. Wilbanks، دكتوراه، وLuis I. Prieto، دكتوراه، وطالبة M.D.–Ph.D. Caroline D. Doherty، الذين ساعدوا في تطبيق المجهر المتقدم وفحص أنسجة فئران إضافية. يبلغ الفريق أن عدة أبتاميرات مختارة ترتبط بنوع متغير من الفيبرونيكتين، بروتين يوجد على سطح خلايا الفئران الشائخة. لا يُفهم بعد الدور الدقيق لهذا النوع المتغير من الفيبرونيكتين في الشيخوخة، لكنه قد يمثل علامة بيولوجية جديدة للخلايا الشائخة.
بينما أُجري العمل الحالي في خلايا وأنسجة الفئران، تشير عيادة مايو إلى أن الأبتاميرات يمكن، في المبدأ، تكييفها للاستخدام في عينات بشرية. يقول الباحثون إن المزيد من الدراسات ستكون مطلوبة لتحديد أبتاميرات تعترف بشكل موثوق بالخلايا الشائخة البشرية ولاختبار ما إذا كان يمكن استخدام مثل هذه الجزيئات لتوصيل العلاجات مباشرة إلى تلك الخلايا.
يشير Pearson أيضاً إلى أن تقنية الأبتاميرات يمكن أن تكون أقل تكلفة وأكثر تنوعاً من الأجسام المضادة التقليدية، التي تُستخدم عادة لتمييز أنواع الخلايا المختلفة.
"لقد أظهر هذا المشروع مفهوماً جديداً"، قال Maher. "قد تمتد الدراسات المستقبلية بهذا النهج إلى تطبيقات متعلقة بالخلايا الشائخة في الأمراض البشرية."
وفقاً لعيادة مايو، Pearson هو المؤلف الرئيسي للدراسة بعنوان "An Unbiased Cell-Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell-Specific Reagents"، المنشورة عبر الإنترنت في Aging Cell في 2025.
