Pesquisadores da Mayo Clinic, em um artigo publicado na revista Aging Cell, apresentam um novo método para rotular células senescentes. Essa abordagem utiliza “aptâmeros” — pequenos trechos de DNA sintético que se dobram em estruturas tridimensionais. Essas estruturas conseguem se ligar a proteínas localizadas na superfície externa das células. Em experimentos com células de camundongos, a equipe identificou vários aptâmeros raros, selecionados dentre mais de 100 trilhões de sequências aleatórias de DNA, que podiam reconhecer proteínas específicas na superfície e marcar as células senescentes.

“Essa abordagem estabeleceu o princípio de que os aptâmeros são uma tecnologia que pode ser usada para diferenciar células senescentes das saudáveis”, afirma o bioquímico e biólogo molecular Jim Maher, III, Ph.D., um dos principais investigadores do estudo. “Embora esta pesquisa seja um primeiro passo, os resultados sugerem que essa abordagem pode eventualmente se aplicar a células humanas.”

Como uma Conversa Casuais Iniciou uma Colaboração

A ideia que originou este projeto começou quando um estudante de pós-graduação da Mayo Clinic compartilhou um pensamento inusitado durante uma conversa casual com um colega.

Keenan Pearson, Ph.D. — que recentemente concluiu seu doutorado na Escola de Ciências Biomédicas da Mayo Clinic — estava colaborando com o Dr. Maher em como os aptâmeros poderiam ser utilizados em doenças neurodegenerativas ou câncer cerebral.

Enquanto isso, vários andares acima, a colega de pós-graduação Sarah Jachim, Ph.D., estudava células senescentes e envelhecimento no laboratório do pesquisador Nathan LeBrasseur, Ph.D.

Os caminhos deles se cruzaram em um evento científico, onde trocaram ideias sobre seus projetos de tese. O Dr. Pearson se questionou se os aptâmeros poderiam ser adaptados para detectar células senescentes. “Achei a ideia interessante, mas não sabia como preparar as células senescentes para testá-las, e essa era a especialidade da Sarah”, diz o Dr. Pearson, que se tornou o autor principal da publicação.

Mentores Apoiam uma Ideia Inovadora dos Alunos

Os alunos apresentaram o conceito a seus orientadores e ao pesquisador Darren Baker, Ph.D., que trabalha com terapias de células senescentes. O Dr. Maher lembra que a ideia inicialmente lhe pareceu “louca”, mas digna de exploração. Todos os três mentores apoiaram a proposta. “Apreciamos que foi uma ideia dos alunos e uma verdadeira sinergia entre duas áreas de pesquisa”, comenta o Dr. Maher.

À medida que os primeiros experimentos mostraram resultados promissores, o casal recrutou mais estudantes de seus laboratórios. Os então estudantes de pós-graduação Brandon Wilbanks, Ph.D., Luis Prieto, Ph.D., e a aluna M.D.-Ph.D. Caroline Doherty trouxeram novas técnicas, incluindo microscopia avançada e tipos adicionais de tecidos. “Foi encorajador investir mais esforço”, ressalta a Dr. Jachim, “porque percebemos que era um projeto que estava destinado ao sucesso.”

Novas Perspectivas sobre Células Senescentes

Além de oferecer um método de marcação, a pesquisa trouxe novos insights sobre a biologia das células senescentes. “Até o momento, não existem marcadores universais que caracterizem células senescentes”, afirma o Dr. Maher. “Nosso estudo foi projetado para ser aberto quanto às moléculas-alvo na superfície das células senescentes. A beleza dessa abordagem é que deixamos os aptâmeros escolherem as moléculas às quais se ligam.”

A equipe descobriu que vários aptâmeros se ligavam a uma variante de uma proteína chamada fibronectina na superfície das células de camundongo. Os cientistas ainda não sabem como essa variante de fibronectina se relaciona com a senescência. Contudo, sua descoberta sugere que os aptâmeros podem ajudar a identificar características únicas das células senescentes.

Aplicações Potenciais para a Saúde Humana

Serão necessários mais estudos para encontrar aptâmeros que possam detectar de forma confiável células senescentes em tecidos humanos. Se os aptâmeros puderem ser adaptados para este fim, eles poderiam eventualmente ser utilizados para entregar tratamentos diretamente a essas células. O Dr. Pearson observa que os aptâmeros são menos custosos e mais flexíveis em comparação com os anticorpos tradicionais, que são frequentemente empregados para distinguir diferentes tipos de células.

“Este projeto demonstrou um conceito inovador”, conclui o Dr. Maher. “Estudos futuros podem ampliar essa abordagem para aplicações relacionadas às células senescentes em doenças humanas.”