«Разговор за кофе» подарил науке маркер для зомби-клеток. Теперь старение можно увидеть

Студенты Mayo Clinic создали ДНК-аптамеры, которые безошибочно находят сенесцентные клетки — главных виновников возрастных болезней

Одна из главных загадок биологии старения — так называемые зомби-клетки. Это клетки, которые перестали делиться, но не умерли. Они зависают в организме, отравляя всё вокруг себя токсичными веществами. Именно из-за них развиваются хронические воспаления, артрит, атеросклероз, слабеет иммунитет. Удаление таких клеток у животных резко продлевало здоровую жизнь. Но до сих пор была проблема: как их найти в живом организме? Не было простого и точного инструмента. Теперь он появился.

Группа исследователей из клиники Майо, куда входили аспиранты Кинана Пирсона и Сара Яхим, придумала элегантное решение. Они создали библиотеку коротких одноцепочечных молекул ДНК — аптамеров. По сути, это маленькие «липучки», которые могут связываться только с определёнными мишенями. Задача была: найти среди миллионов вариантов те, которые цепляются исключительно к поверхности сенесцентных клеток, игнорируя здоровые.

Идея, по словам авторов, родилась спонтанно — за чашкой кофе. Два аспиранта обсуждали, как трудно отличить зомби-клетку от нормальной, и один ляпнул: «А что если натренировать ДНК-молекулы, чтобы они сами находили разницу?». Так и сделали.

Сам метод отбора — хитрый. Берут культуру клеток, часть которых искусственно состарили. Добавляют к ним библиотеку аптамеров. Те молекулы, которые прилипли к зомби-клеткам, отмывают, размножают и повторяют цикл несколько раз. В итоге остаются только те, кто «узнаёт» сенесцентную клетку с максимальной точностью.

«Мы получили молекулярные инструменты, которые могут стать основой для новых методов диагностики, визуализации и даже терапии сенесцентных клеток», — отмечают исследователи.

Важный момент: метод дешёвый. В отличие от антител, которые стоят дорого, требуют холодильников и сложного производства, аптамеры можно синтезировать в пробирке за пару дней. Они стабильны, не вызывают иммунного ответа и легко модифицируются — можно прикрепить к ним флуоресцентную метку или лекарство.

Что это даёт на практике? Во-первых, теперь можно будет разработать тест на биологический возраст. Просто берём образец ткани, добавляем аптамер со специальным красителем, и смотрим — много ли зомби-клеток. Много — значит, организм стареет быстрее, чем хотелось бы. Во-вторых, это открывает дорогу к «точечной» терапии. Можно создать аптамер, связанный с ядом, который убивает только старые клетки. Или использовать его для доставки сенолитиков — препаратов, уничтожающих клетки-зомби.

Сейчас сенолитики бьют палкой по всем подряд, не разбирая, здоровые или нет. Новые аптамеры дадут возможность целиться точно. Это как заменить кувалду на лазерный скальпель.

Исследователи уже опубликовали результаты в журнале Aging Cell. Пока эксперименты проведены только на культуре клеток, до клиники далеко. Но сам принцип доказан. Следующий шаг — испытания на животных, а затем, возможно, и первые тесты на людях.

Конечно, до таблетки от старости ещё идти и идти. Но теперь у учёных есть инструмент, который может подсветить врага. А когда видишь врага — с ним легче бороться.