Des chercheurs de la Mayo Clinic ont développé une technique basée sur les aptamères pour marquer les cellules sénescentes, ou dites « zombies », dans des tissus de souris vivants, un travail qu’ils estiment pouvoir à terme soutenir des thérapies ciblées contre les maladies liées à l’âge. Le projet est né d’une conversation fortuite entre deux doctorants, selon la Mayo Clinic.
Les cellules sénescentes sont des cellules qui cessent définitivement de se diviser en réponse à un stress ou à un dommage, mais restent métaboliquement actives. Elles sont largement étudiées car elles sont liées au vieillissement et à une gamme de maladies liées à l’âge. Cependant, les détecter de manière fiable dans des tissus vivants, tout en épargnant les cellules saines, représente un défi majeur pour les chercheurs qui espèrent les éliminer ou les réparer.
Dans une étude publiée dans la revue Aging Cell, une équipe de la Mayo Clinic rapporte une nouvelle méthode utilisant des aptamères d’ADN — courtes séquences synthétiques d’ADN qui se plient en formes tridimensionnelles et se lient à des protéines en surface des cellules — pour distinguer les cellules sénescentes de souris des cellules non sénescentes.
Selon la Mayo Clinic, les chercheurs ont mené des expériences de culture cellulaire sur des fibroblastes de souris, criblant une bibliothèque de trillions de séquences aléatoires d’ADN pour identifier des aptamères rares qui s’attachent sélectivement aux cellules sénescentes en reconnaissant des protéines de surface spécifiques.
« Cette approche a établi le principe que les aptamères sont une technologie utilisable pour distinguer les cellules sénescentes des cellules saines », a déclaré le chercheur principal L. James (Jim) Maher III, Ph.D., biochimiste et biologiste moléculaire à la Mayo Clinic.
Comme décrit dans le communiqué de presse de la Mayo Clinic et les couvertures associées, le projet a débuté par une conversation fortuite entre deux doctorants, Keenan S. Pearson, Ph.D., et Sarah K. Jachim, Ph.D. Pearson, travaillant dans le laboratoire de Maher, étudiait l’application possible des aptamères aux maladies neurodégénératives ou au cancer du cerveau, tandis que Jachim, dans le laboratoire du chercheur sur le vieillissement Nathan K. LeBrasseur, Ph.D., apportait son expertise dans la préparation de cellules sénescentes.
Pearson a suggéré d’adapter la technologie des aptamères pour cibler les cellules sénescentes, et l’expérience de Jachim avec les modèles de sénescence a rendu l’idée réalisable, selon la Mayo Clinic. Les étudiants ont présenté le concept à leurs mentors, dont Darren J. Baker, Ph.D., qui étudie la biologie des cellules sénescentes et les thérapies, menant à une collaboration élargie.
Les contributeurs supplémentaires à l’article de Aging Cell incluaient les doctorants Brandon A. Wilbanks, Ph.D., et Luis I. Prieto, Ph.D., ainsi que l’étudiante en M.D.–Ph.D. Caroline D. Doherty, qui ont aidé à appliquer une microscopie avancée et à examiner des tissus de souris supplémentaires. L’équipe rapporte que plusieurs aptamères sélectionnés se lient à une forme variante de la fibronectine, une protéine présente à la surface des cellules sénescentes de souris. Le rôle exact de cette variante de fibronectine dans la sénescence n’est pas encore compris, mais elle pourrait représenter un nouveau marqueur biologique des cellules sénescentes.
Bien que le travail actuel ait été conduit sur des cellules et tissus de souris, la Mayo Clinic note que les aptamères pourraient, en principe, être adaptés pour une utilisation sur des échantillons humains. Les chercheurs indiquent que des études supplémentaires seront nécessaires pour identifier des aptamères qui reconnaissent de manière fiable les cellules sénescentes humaines et pour tester si de telles molécules pourraient être utilisées pour délivrer des thérapies directement à ces cellules.
Pearson souligne également que la technologie des aptamères peut être moins coûteuse et plus polyvalente que les anticorps traditionnels, généralement utilisés pour distinguer les différents types cellulaires.
« Ce projet a démontré un concept novateur », a déclaré Maher. « Des études futures pourraient étendre cette approche à des applications liées aux cellules sénescentes dans les maladies humaines. »
Selon la Mayo Clinic, Pearson est l’auteur principal de l’étude intitulée « An Unbiased Cell-Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell-Specific Reagents », publiée en ligne dans Aging Cell en 2025.
