Peneliti di Mayo Clinic telah mengembangkan teknik berbasis aptamer untuk menandai sel senesen, atau yang disebut “zombie,” di jaringan tikus hidup, pekerjaan yang mereka katakan pada akhirnya dapat mendukung terapi bertarget untuk penyakit terkait usia. Proyek ini berasal dari percakapan kebetulan antara dua mahasiswa pascasarjana, menurut Mayo Clinic.
Sel senesen adalah sel yang secara permanen berhenti membelah sebagai respons terhadap stres atau kerusakan tetapi tetap aktif secara metabolik. Mereka banyak dipelajari karena terkait dengan penuaan dan berbagai penyakit terkait usia. Namun, mendeteksi sel-sel ini secara andal di jaringan hidup, sambil menjaga sel sehat, telah menjadi tantangan signifikan bagi peneliti yang berharap menghilangkan atau memperbaikinya.
Dalam studi yang diterbitkan di jurnal Aging Cell, tim Mayo Clinic melaporkan metode baru yang menggunakan aptamer DNA—untaian pendek sintetis DNA yang melipat menjadi bentuk tiga dimensi dan mengikat protein pada permukaan sel—untuk membedakan sel tikus senesen dari sel non-senesen.
Menurut Mayo Clinic, peneliti melakukan eksperimen kultur sel pada fibroblas tikus, menyaring perpustakaan triliunan urutan DNA acak untuk mengidentifikasi aptamer langka yang menempel secara selektif pada sel senesen dengan mengenali protein permukaan spesifik.
“Pendekatan ini menetapkan prinsip bahwa aptamer adalah teknologi yang dapat digunakan untuk membedakan sel senesen dari yang sehat,” kata peneliti utama L. James (Jim) Maher III, Ph.D., ahli biokimia dan biologi molekuler di Mayo Clinic.
Seperti yang dijelaskan dalam siaran pers Mayo Clinic dan liputan terkait, proyek ini dimulai dengan percakapan kebetulan antara dua mahasiswa pascasarjana, Keenan S. Pearson, Ph.D., dan Sarah K. Jachim, Ph.D. Pearson, yang bekerja di laboratorium Maher, telah mempelajari bagaimana aptamer dapat diterapkan pada penyakit neurodegeneratif atau kanker otak, sementara Jachim, di laboratorium peneliti penuaan Nathan K. LeBrasseur, Ph.D., membawa keahlian dalam menyiapkan sel senesen.
Pearson menyarankan untuk mengadaptasi teknologi aptamer untuk menargetkan sel senesen, dan pengalaman Jachim dengan model senescensi membantu membuat ide tersebut layak, menurut Mayo Clinic. Para mahasiswa membawa konsep tersebut kepada mentor mereka, termasuk Darren J. Baker, Ph.D., yang mempelajari biologi sel senesen dan terapi, yang mengarah pada kolaborasi yang lebih luas.
Kontributor tambahan untuk makalah Aging Cell termasuk mahasiswa pascasarjana Brandon A. Wilbanks, Ph.D., dan Luis I. Prieto, Ph.D., serta mahasiswa M.D.–Ph.D. Caroline D. Doherty, yang membantu menerapkan mikroskopi canggih dan memeriksa jaringan tikus tambahan. Tim melaporkan bahwa beberapa aptamer yang dipilih mengikat bentuk varian fibronectin, protein yang ditemukan pada permukaan sel senesen tikus. Peran tepat varian fibronectin ini dalam senescensi belum dipahami, tetapi mungkin mewakili penanda biologis baru sel senesen.
Meskipun pekerjaan saat ini dilakukan pada sel dan jaringan tikus, Mayo Clinic mencatat bahwa aptamer pada prinsipnya dapat diadaptasi untuk digunakan pada sampel manusia. Peneliti mengatakan diperlukan studi lebih lanjut untuk mengidentifikasi aptamer yang secara andal mengenali sel senesen manusia dan untuk menguji apakah molekul tersebut dapat digunakan untuk mengirimkan terapi langsung ke sel-sel tersebut.
Pearson juga menunjukkan bahwa teknologi aptamer dapat lebih murah dan lebih serbaguna daripada antibodi tradisional, yang biasanya digunakan untuk membedakan jenis sel yang berbeda.
“Proyek ini menunjukkan konsep baru,” kata Maher. “Studi masa depan mungkin memperluas pendekatan ini ke aplikasi terkait sel senesen dalam penyakit manusia.”
Menurut Mayo Clinic, Pearson adalah penulis utama studi berjudul “An Unbiased Cell-Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell-Specific Reagents,” yang diterbitkan secara online di Aging Cell pada 2025.
