Forskare vid Mayo Clinic har utvecklat en aptamerbaserad teknik för att markera senescerande, eller så kallade ”zombie”, celler i levande musvävnader, ett arbete som de säger skulle kunna stödja riktade behandlingar för åldersrelaterade sjukdomar i framtiden. Projektet uppstod ur en slumpmässig konversation mellan två doktorander, enligt Mayo Clinic.
Senescerande celler är celler som permanent slutar dela sig som svar på stress eller skada men förblir metaboliskt aktiva. De studeras flitigt eftersom de är kopplade till åldrande och en rad åldersrelaterade sjukdomar. Att dock pålitligt upptäcka dessa celler i levande vävnader, utan att skada friska celler, har varit en betydande utmaning för forskare som hoppas eliminera eller reparera dem.
I en studie publicerad i tidskriften Aging Cell rapporterar ett Mayo Clinic-team om en ny metod som använder DNA-aptamerer – korta syntetiska DNA-strängar som veckas till tredimensionella former och binder till proteiner på cellytor – för att skilja senescerande musceller från icke-senescerande celler.
Enligt Mayo Clinic genomförde forskarna cellodlingsexperiment på musfibroblaster och screenade en bibliotek med biljoner slumpmässiga DNA-sekvenser för att identifiera sällsynta aptamerer som selektivt fäster vid senescerande celler genom att känna igen specifika ytproteiner.
”Denna metod etablerade principen att aptamerer är en teknik som kan användas för att skilja senescerande celler från friska”, sade huvudforskaren L. James (Jim) Maher III, Ph.D., biokemist och molekylärbiolog vid Mayo Clinic.
Som beskrivs i Mayo Clinics pressmeddelande och relaterad rapportering började projektet med en slumpmässig konversation mellan två doktorander, Keenan S. Pearson, Ph.D., och Sarah K. Jachim, Ph.D. Pearson, som arbetade i Mahers laboratorium, hade studerat hur aptamerer kunde tillämpas på neurodegenerativa sjukdomar eller hjärncancer, medan Jachim, i laboratorium hos åldrande-forskaren Nathan K. LeBrasseur, Ph.D., bidrog med expertis i att förbereda senescerande celler.
Pearson föreslog att anpassa aptamertekniken för att rikta sig mot senescerande celler, och Jachims erfarenhet med senescensmodeller gjorde idén genomförbar, enligt Mayo Clinic. Studenterna tog konceptet till sina mentorer, inklusive Darren J. Baker, Ph.D., som studerar senescerande cellbiologi och behandlingar, vilket ledde till ett bredare samarbete.
Ytterligare bidragsgivare till Aging Cell-artikeln inkluderade doktoranderna Brandon A. Wilbanks, Ph.D., och Luis I. Prieto, Ph.D., samt M.D.–Ph.D.-studenten Caroline D. Doherty, som hjälpte till att tillämpa avancerad mikroskopi och undersöka ytterligare musvävnader. Teamet rapporterar att flera av de utvalda aptamererna binder till en variantform av fibronectin, ett protein som finns på ytan av senescerande musceller. Den exakta rollen för denna fibronectinvariant i senescens är inte fullt ut förstådd, men den kan representera en ny biologisk markör för senescerande celler.
Även om det nuvarande arbetet utfördes på musceller och -vävnader noterar Mayo Clinic att aptamerer i princip kan anpassas för användning i humana prover. Forskare säger att fler studier behövs för att identifiera aptamerer som pålitligt känner igen humana senescerande celler och för att testa om sådana molekyler kan användas för att leverera behandlingar direkt till dessa celler.
Pearson påpekar också att aptamerteknik kan vara billigare och mer mångsidig än traditionella antikroppar, som vanligtvis används för att skilja olika celtyper åt.
”Detta projekt demonstrerade en ny koncept”, sade Maher. ”Framtida studier kan utöka metoden till tillämpningar relaterade till senescerande celler i humana sjukdomar.”
Enligt Mayo Clinic är Pearson försteförfattare till studien med titeln ”An Unbiased Cell-Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell-Specific Reagents”, publicerad online i Aging Cell 2025.
