Ученые нашли способ обнаруживать «клетки-зомби» в стареющих тканях
С возрастом часть клеток организма прекращает деление и становится известной как клетки-зомби. Эти клетки не умирают, накапливаются в тканях и могут способствовать развитию рака, артрита и хронических воспалений. Ранее ученые могли выявлять их только с помощью разрушительных методов. Исследователи из Массачусетского Технологического института разработали новый неинвазивный способ их обнаружения. Об этом сообщает сайт TechInsider.
Рамановская микроскопия представляет собой высокоточный метод, основанный на комбинационном рассеянии света. Когда лазерный луч направляется на образец, его фотоны взаимодействуют с молекулярными колебаниями и изменяют свою энергию. Записывая эти изменения, можно получить спектральный «отпечаток» вещества, что позволяет определить химический состав и структуру клеток в реальном времени, не разрушая их и не используя вредные химические красители.
Ученые применили рамановскую микроскопию для поиска стареющих клеток-зомби. Этот метод позволяет точно распознавать состарившиеся клетки без ущерба для их структуры, что открывает возможности для создания точной диагностики.
Специалисты исследовали ткани легких и кожи мышей разных возрастов. Анализ показал, что в стареющих клетках значительно увеличивается синтез и накопление липидов. В кожных тканях активировались процессы, связанные с изменением коллагена, а в легких — гены воспаления. Обобщив полученные химические и генетические данные с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, команда создала уникальные оптические «штрихкоды» для состарившихся клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Aging.
Оптический штрихкод для поиска стареющих клеток
В будущем это позволит быстро фиксировать наличие состарившихся клеток в живых тканях. «Можно представить, что мы создадим эндоскоп, способный заглянуть внутрь вашего тела и обнаружить клеточное старение», — отмечает Чон Ун Кан, один из старших авторов исследования.
На основе выявленных пиков рамановского спектра ученые выделили ключевые молекулярные маркеры. Искусственный интеллект способен точно определять зомби-клетки без необходимости анализа всей ДНК. В настоящее время авторы проекта работают над ускорением процесса оптического сканирования, который сейчас занимает около тридцати часов для одного квадратного миллиметра ткани. Однако создание более быстрых приборов позволит внедрить метод в реальную медицинскую практику для раннего выявления возрастных патологий.
