Mayo Clinicの研究者らが、アプタマーを使った手法を開発し、生きたマウスの組織内の老化細胞、すなわち「ゾンビ」と呼ばれる細胞を標識した。この手法は、加齢関連疾患に対する標的療法を最終的に支援できる可能性があると研究者らは述べている。このプロジェクトは、2人の大学院生の偶然の会話から生まれたものだとMayo Clinicによると。
老化細胞とは、ストレスや損傷に対する反応として永久に分裂を停止するが、代謝的に活性な状態を保つ細胞である。これらは加齢および加齢関連疾患の範囲と関連しているため、広く研究されている。しかし、健康な細胞を損なうことなく生体組織内でこれらの細胞を確実に検出することは、除去または修復を望む研究者にとって大きな課題であった。
Aging Cell誌に掲載された研究で、Mayo Clinicのチームは、DNAアプタマー—短い合成DNA鎖が三次元形状に折り畳まれ、細胞表面のタンパク質に結合する—を使用して、非老化細胞からマウスの老化細胞を区別する新しい方法を報告した。
Mayo Clinicによると、研究者らはマウス線維芽細胞での細胞培養実験を実施し、数兆のランダムなDNA配列ライブラリをスクリーニングして、特定の表面タンパク質を認識し選択的に老化細胞に付着する希少なアプタマーを同定した。
「このアプローチは、アプタマーが健康な細胞と老化細胞を区別するための技術として使用可能であるという原則を確立した」と、主担当研究者のL. James (Jim) Maher III博士（Mayo Clinicの生化学者および分子生物学者）は述べた。
Mayo Clinicのプレスリリースおよび関連報道によると、このプロジェクトは2人の大学院生、Keenan S. Pearson博士とSarah K. Jachim博士の偶然の会話から始まった。Maher研究室で働くPearsonは、神経変性疾患や脳腫瘍へのアプタマーの応用を研究しており、老化研究者Nathan K. LeBrasseur博士の研究室に所属するJachimは老化細胞の調製に関する専門知識を提供した。
Pearsonは老化細胞を標的とするアプタマー技術の適応を提案し、Jachimの老化モデルに関する経験がこのアイデアを実現可能にしたとMayo Clinicは述べている。学生たちはメンターらにこのコンセプトを持ち込み、老化細胞生物学と治療を研究するDarren J. Baker博士らを含む広範な共同研究につながった。
Aging Cell論文の追加貢献者は、大学院生のBrandon A. Wilbanks博士、Luis I. Prieto博士、およびM.D.–Ph.D.学生のCaroline D. Dohertyで、高度な顕微鏡法の適用と追加のマウス組織の検討を支援した。チームは、選択されたアプタマーのいくつかが、マウス老化細胞表面に見られるタンパク質であるフィブロネクチンの変異体に結合することを報告した。このフィブロネクチン変異体の老化における正確な役割はまだ解明されていないが、老化細胞の新しい生物学的マーカーとなる可能性がある。
現在の研究はマウス細胞と組織で行われたが、Mayo Clinicはアプタマーが原理的にヒトサンプルに適応可能だと指摘している。研究者らは、ヒト老化細胞を確実に認識するアプタマーの同定と、そのような分子がこれらの細胞に直接治療を届けることができるかのテストにさらなる研究が必要だと述べている。
Pearsonはまた、アプタマー技術が、異なる細胞型を区別するために通常使用される伝統的な抗体よりも安価で多用途であると指摘している。
「このプロジェクトは新しい概念を実証した」とMaherは述べた。「将来の研究はこのアプローチをヒト疾患における老化細胞関連の応用に拡張する可能性がある。」
Mayo Clinicによると、Pearsonはこの研究の主著者で、タイトルは「An Unbiased Cell-Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell-Specific Reagents」で、2025年にAging Cell誌オンラインで掲載された。
