A ideia maluca de um estudante de graduação desencadeia um grande avanço no envelhecimento
Um dos maiores desafios na pesquisa sobre envelhecimento e doenças é rastrear células senescentes. Essas células – muitas vezes chamadas de “células zumbis” – param de se dividir, mas se recusam a morrer normalmente. Com o tempo, eles podem se acumular no corpo e têm sido associados a doenças como câncer, doença de Alzheimer e ao próprio processo de envelhecimento.
Os cientistas têm explorado formas de remover ou reparar estas células prejudiciais, mas tem havido um grande obstáculo. Os pesquisadores têm se esforçado para identificar com segurança as células senescentes escondidas entre as células saudáveis dos tecidos vivos.
Aptâmeros de DNA ajudam pesquisadores a identificar células senescentes
Uma equipe da Clínica Mayo afirma agora ter encontrado uma nova estratégia promissora. Escrevendo na revista Aging Cell, os pesquisadores descrevem uma técnica que usa moléculas chamadas “aptâmeros” para marcar células senescentes.
Aptâmeros são filamentos curtos de DNA sintético que se dobram naturalmente em formas tridimensionais complexas. Essas formas permitem que eles se liguem a proteínas específicas encontradas na superfície das células.
Trabalhando com células de camundongos, os cientistas examinaram mais de 100 trilhões de sequências aleatórias de DNA e identificaram vários aptâmeros raros capazes de se ligar a proteínas associadas a células senescentes. Uma vez anexados, os aptâmeros sinalizaram efetivamente as células para identificação.
“Esta abordagem estabeleceu o princípio de que os aptâmeros são uma tecnologia que pode ser usada para distinguir células senescentes de células saudáveis”, diz o bioquímico e biólogo molecular Jim Maher, III, Ph.D., investigador principal do estudo. “Embora este estudo seja um primeiro passo, os resultados sugerem que a abordagem poderá eventualmente ser aplicada às células humanas”.
Uma conversa casual desencadeou a descoberta
O projeto começou com uma ideia inesperada compartilhada durante uma conversa casual entre estudantes de pós-graduação da Clínica Mayo.
Keenan Pearson, Ph.D. – que recentemente se formou na Escola de Pós-Graduação em Ciências Biomédicas da Mayo Clinic – vinha estudando como os aptâmeros poderiam ser usados contra o câncer cerebral ou doenças neurodegenerativas enquanto trabalhava com o Dr.
Em outro lugar no campus, Sarah Jachim, Ph.D., – que também estava concluindo pesquisas de pós-graduação na época – estava estudando células envelhecidas e senescentes no laboratório de Nathan LeBrasseur, Ph.D.
Os dois estudantes se cruzaram durante um evento científico e começaram a discutir seus projetos de tese. Dr. Pearson começou a se perguntar se a tecnologia de aptâmeros poderia ser adaptada para reconhecer células senescentes.
“Achei a ideia boa, mas não conhecia o processo de preparação de células senescentes para testá-las, e essa era a expertise de Sarah”, diz o Dr. Pearson, que se tornou o principal autor da publicação.
Pesquisadores perseguem uma ideia “maluca”
Os alunos apresentaram a ideia aos seus mentores e também ao pesquisador Darren Baker, Ph.D., cujo trabalho se concentra em terapias direcionadas às células senescentes.
Dr. Maher diz que o conceito inicialmente parecia “louco”, mas intrigante o suficiente para ser investigado mais profundamente. Os mentores finalmente abraçaram a colaboração.
“Francamente, adoramos que tenha sido ideia dos alunos e uma sinergia real de duas áreas de pesquisa”, diz o Dr.
A pesquisa avançou rapidamente. Os primeiros experimentos produziram resultados encorajadores mais cedo do que o esperado, levando a equipe a trazer mais estudantes de vários laboratórios.
Os então alunos de graduação Brandon Wilbanks, Ph.D., Luis Prieto, Ph.D., e MD-Ph.D. a estudante Caroline Doherty contribuiu com técnicas especializadas, incluindo microscopia avançada e análise de uma ampla variedade de amostras de tecido.
“Tornou-se encorajador despender mais esforços”, diz o Dr. Jachim, “porque podíamos dizer que era um projeto que teria sucesso”.
Novas pistas sobre a biologia das células zumbis
O estudo pode oferecer mais do que apenas uma nova maneira de identificar células senescentes. Também descobriu informações sobre as próprias células.
“Até o momento, não existem marcadores universais que caracterizem as células senescentes”, diz o Dr. Maher. “Nosso estudo foi criado para ser aberto sobre as moléculas-alvo da superfície das células senescentes. A beleza dessa abordagem é que deixamos os aptâmeros escolherem as moléculas às quais se ligarão.”
Vários dos aptâmeros ligados a uma variação da fibronectina, uma proteína encontrada na superfície das células de camundongos. Os investigadores ainda não compreendem exactamente como esta variante da fibronectina se relaciona com a senescência, mas a descoberta pode ajudar os cientistas a definir melhor o que torna as células senescentes únicas.
Potencial futuro para tratamentos de envelhecimento e doenças
Os pesquisadores alertam que serão necessários estudos adicionais antes que os aptâmeros possam identificar com segurança células senescentes em humanos.
Ainda assim, a tecnologia poderá eventualmente tornar-se muito mais do que uma ferramenta de detecção. Os cientistas acreditam que os aptâmeros poderão um dia transportar terapias diretamente para as células senescentes, permitindo abordagens de tratamento altamente direcionadas.
Dr. Pearson diz que os aptâmeros também são menos caros e mais adaptáveis do que os anticorpos tradicionais, que são comumente usados para distinguir diferentes tipos de células.
“Este projeto demonstrou um conceito novo”, diz o Dr. Maher. “Estudos futuros podem ampliar a abordagem para aplicações relacionadas a células senescentes em doenças humanas”.
Source link
