Una nueva herramienta para encontrar "células zombis" ocultas

ROCHESTER, Minnesota — Cuando se trata de tratar enfermedades, una vía prometedora consiste en abordar la presencia de células senescentes. Estas células — también conocidas como "células zombis" — dejan de dividirse, pero no mueren como suelen hacerlo las demás células. Aparecen en numerosas enfermedades, entre ellas el cáncer y la enfermedad de Alzheimer, así como en el propio proceso de envejecimiento. Aunque los tratamientos potenciales buscan eliminar o reparar estas células, uno de los obstáculos ha sido encontrar una manera de identificarlas entre las células sanas de los tejidos vivos.  

En la revista Aging Cell, los investigadores de Mayo Clinic informan haber descubierto una nueva técnica para marcar las células senescentes. El equipo utilizó moléculas conocidas como "aptámeros" — pequeños segmentos de ADN sintético que se pliegan en formas tridimensionales. Los aptámeros tienen la capacidad de conectarse a las proteínas ubicadas en la superficie de las células. En células de ratón, el equipo encontró varios aptámeros raros, identificados entre más de 100 trillones de secuencias aleatorias de ADN, que pueden adherirse a proteínas específicas de la superficie celular y señalar las células senescentes. 

"Este enfoque estableció el principio de que los aptámeros son una tecnología que puede emplearse para distinguir las células senescentes de las células sanas," dice el bioquímico y biólogo molecular Jim Maher, III, Ph.D., investigador principal del estudio. "Aunque este estudio representa un primer paso, los resultados sugieren que el enfoque podría, con el tiempo, aplicarse a las células humanas." 

De una idea peculiar a la colaboración   

El proyecto empezó con la idea peculiar de un estudiante de posgrado de Mayo Clinic tras una conversación casual con una compañera de clase. 

Keenan Pearson, Ph.D., — quien recientemente recibió su título de la Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic — estaba trabajando bajo la mentoría del Dr. Maher, estudiando cómo los aptámeros podrían aplicarse al tratamiento de enfermedades neurodegenerativas o del cáncer cerebral. 

A unos pisos de distancia, Sarah Jachim, Ph.D., — quien también estaba realizando su investigación de posgrado — estaba trabajando en el laboratorio del investigador Nathan LeBrasseur, Ph.D., que estudia las células senescentes y el envejecimiento. 

En un evento científico, ambos pasaron a charlar sobre sus proyectos de tesis. El Dr. Pearson pensó que la tecnología de los aptámeros podría ser capaz de identificar las células senescentes. "Me pareció una buena idea, pero no conocía el proceso de preparación de las células senescentes para probarlas, y esa era la especialidad de Sarah," cuenta el Dr. Pearson, quien se convirtió en el autor principal de la publicación. 

Presentaron la idea a sus mentores y al investigador Darren Baker, Ph.D., que investiga terapias para tratar células senescentes. Al principio, reconoce el Dr. Maher, la idea de los estudiantes parecía "una locura", pero merecería la pena intentarla. Los tres mentores estaban entusiasmados con el plan. "Nos encantó, sinceramente, que haya sido una idea de los estudiantes y haya ocurrido una verdadera sinergia entre dos áreas de investigación," dice el Dr. Maher. 

Los estudiantes obtuvieron resultados prometedores antes de lo esperado y pronto reclutaron a otros estudiantes de los laboratorios para participar. Los entonces estudiantes de posgrado Brandon Wilbanks, Ph.D., Luis Prieto, Ph.D., y la estudiante del programa M.D.-Ph.D. Caroline Doherty, aportaron nuevos enfoques, como técnicas especiales de microscopía y muestras de tejido más variadas. "Fue cada vez más motivador dedicarle más esfuerzo," dice la Dra. Jachim, "porque podríamos decir que era un proyecto que iba a tener éxito." 

Identificación de atributos de las células senescentes 

El estudio ha aportado nueva información sobre las células senescentes, más allá de ofrecer una manera de marcarlas. "Hasta la fecha, no existen marcadores universales que caractericen las células senescentes," dice el Dr. Maher. "Nuestro estudio ha sido diseñado de manera abierta respecto a las moléculas diana presentes en la superficie de las células senescentes. La belleza de este enfoque es que dejamos que los aptámeros elijan, por sí mismos, las moléculas a las que se van a unir. 

La investigación descubrió varios aptámeros que se enganchaban a una variante de una molécula específica en la superficie de las células de ratón, una proteína llamada fibronectina. El papel de esta variante de fibronectina en la senescencia aún no se ha comprendido. Este descubrimiento sugiere que los aptámeros pueden ser una herramienta para definir mejor las características únicas de las células senescentes. 

Serán necesarios estudios adicionales para descubrir aptámeros capaces de identificar células senescentes en humanos. Los aptámeros con la habilidad de adherirse a las células senescentes podrían, potencialmente, administrar terapias directamente a estas células. El Dr. Pearson señala que la tecnología de los aptámeros es menos costosa y más versátil que los anticuerpos convencionales, proteínas que se utilizan habitualmente para diferenciar unas células de otras. 

"Este proyecto ha demostrado un concepto innovador," dice el Dr. Maher. "Estudios futuros podrían ampliar este enfoque a aplicaciones relacionadas con las células senescentes en enfermedades humanas." 

Vea el estudio para obtener una lista completa de autores, divulgaciones y financiación. 

### 

Sobre Mayo Clinic 
Mayo Clinic es una organización sin fines de lucro, dedicada a innovar la práctica clínica, la educación y la investigación, así como a ofrecer pericia, compasión y respuestas a todos los que necesitan recobrar la salud. Visite la Red Informativa de Mayo Clinic para leer más noticias sobre Mayo Clinic. 

Contacto para los medios de comunicación: 

• Julie Ferris-Tillman, Ph.D., Departamento de Comunicaciones de Mayo Clinic, newsbureau@mayo.edu