Una idea de estudiante desata un avance significativo en la investigación del envejecimiento

Uno de los mayores desafíos en la investigación sobre el envejecimiento y las enfermedades es localizar las células senescentes, comúnmente conocidas como "células zombie". Estas células dejan de dividirse, pero no mueren de forma natural. Con el tiempo, su acumulación en el cuerpo se ha vinculado a diversas condiciones, incluyendo el cáncer y el Alzheimer.

Un equipo de la Clínica Mayo ha desarrollado una nueva estrategia prometedora. En un artículo publicado en la revista Aging Cell, los investigadores describieron una técnica que utiliza moléculas llamadas "aptámeros" para etiquetar estas células senescentes.

Los aptámeros son cortas cadenas de ADN sintético que se pliegan en formas tridimensionales complejas, permitiéndoles unirse a proteínas específicas en la superficie de las células. En experimentos realizados con células de ratón, los científicos examinaron más de 100 billones de secuencias aleatorias de ADN y lograron identificar varios aptámeros raros capaces de unirse a proteínas asociadas con las células senescentes. Una vez adheridos, los aptámeros marcan efectivamente estas células para su identificación.

El Dr. Jim Maher III, bioquímico y biólogo molecular, quien fue investigador principal del estudio, comentó: "Este enfoque estableció el principio de que los aptámeros pueden ser utilizados para distinguir las células senescentes de las sanas. Aunque este estudio es solo un primer paso, los resultados sugieren que el enfoque podría aplicarse eventualmente a células humanas".

El proyecto nació de una conversación inesperada entre estudiantes de posgrado en la Clínica Mayo. El Dr. Keenan Pearson, quien recientemente obtuvo su título, estaba investigando el uso de aptámeros contra el cáncer cerebral y enfermedades neurodegenerativas. Por su parte, la Dra. Sarah Jachim, también estudiante de posgrado, se centraba en el envejecimiento y las células senescentes.

Ambos se encontraron en un evento científico y comenzaron a discutir sus proyectos de tesis. El Dr. Pearson se preguntó si la tecnología de aptámeros podría adaptarse para reconocer las células senescentes. "Pensé que era una buena idea, pero no conocía el proceso para preparar las células senescentes para probarlas, y esa era la especialidad de Sarah", explicó el Dr. Pearson, quien se convirtió en el autor principal de la publicación.

Los estudiantes presentaron la idea a sus mentores, incluido el Dr. Darren Baker, cuyo trabajo se centra en terapias dirigidas a las células senescentes. El Dr. Maher recordó que el concepto sonaba "loco", pero lo suficientemente intrigante como para investigarlo más a fondo. Los mentores finalmente apoyaron la colaboración.

Las primeras experimentaciones produjeron hallazgos alentadores más rápido de lo esperado, lo que llevó al equipo a incorporar a más estudiantes de varios laboratorios. Los entonces estudiantes de posgrado Brandon Wilbanks, Luis Prieto y Caroline Doherty contribuyeron con técnicas especializadas, incluyendo microscopía avanzada y análisis de una mayor variedad de muestras de tejido.

El estudio no solo podría ofrecer una nueva forma de identificar células senescentes, sino que también reveló información sobre las propias células. "Hasta la fecha, no existen marcadores universales que caractericen a las células senescentes", afirmó el Dr. Maher. "Nuestro estudio se configuró para ser abierto en cuanto a las moléculas de superficie objetivo en las células senescentes. La belleza de este enfoque es que dejamos que los aptámeros eligieran las moléculas a las que unirse".

Varios de los aptámeros se unieron a una variante de fibronectina, una proteína que se encuentra en la superficie de las células de ratón. Aunque los investigadores aún no comprenden cómo se relaciona exactamente esta variante de fibronectina con la senescencia, este hallazgo podría ayudar a los científicos a definir mejor lo que hace únicas a las células senescentes.

Los investigadores advierten que se necesitarán más estudios antes de que los aptámeros puedan identificar de manera confiable las células senescentes en humanos. Sin embargo, esta tecnología podría convertirse en mucho más que una herramienta de detección. Los científicos creen que los aptámeros podrían algún día llevar terapias directamente a las células senescentes, permitiendo enfoques de tratamiento altamente específicos.

El Dr. Pearson añadió que los aptámeros son también menos costosos y más adaptables que los anticuerpos tradicionales, que son comúnmente utilizados para distinguir diferentes tipos de células. "Este proyecto demostró un concepto novedoso", concluyó el Dr. Maher. "Estudios futuros podrían extender este enfoque a aplicaciones relacionadas con las células senescentes en enfermedades humanas".