Investigadores de la Universitat Politècnica de València, el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), el CIBER-BBN y la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo sistema que permite la detección de células senescentes in vivo y sin dañar el tejido. Su trabajo ha sido publicado en el Journal of the American Chemical Society.
El objetivo principal de la senescencia celular es evitar la proliferación de células dañadas y, al mismo tiempo, desencadenar la reparación de tejidos. Sin embargo, cuando el daño persiste, o durante el envejecimiento, el proceso de reparación de tejidos es ineficiente y las células senescentes tienden a acumularse. Esta acumulación de células senescentes en los tejidos afecta las funciones tisulares y acelera el envejecimiento.
“Se ha demostrado que la eliminación de las células senescentes mejora una variedad de enfermedades asociadas con el envejecimiento, revierte los procesos degenerativos y extiende la longevidad. Por todo ello, las estrategias para detectar y eliminar células senescentes han ganado gran interés en los últimos años”, explica Manuel Serrano, investigador principal del Grupo de Supresión Tumoral del CNIO.
En su trabajo, los investigadores de la UPV, CNIO, CIBER-BBN y Universidad de Cambridge han desarrollado una nueva sonda que es capaz de detectar células senescentes en un modelo in vivo, algo que no se había logrado hasta ahora. “La sonda aumenta significativamente la fluorescencia de manera selectiva en el interior de las células senescentes”, comenta Beatriz Lozano, investigadora del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) en la Universitat Politècnica de València.
“Químicamente hablando, el sensor está compuesto por un fluoróforo unido a una galactosa. Las células senescentes tienen la propiedad diferencial de que rompen enlaces con galactosa muy eficientemente. Cuando el sensor se internaliza en una célula senescente se rompe este enlace y esto da lugar a un gran aumento en la fluorescencia del sensor, que es la señal que detectamos excitando con un láser. Sin embargo, cuando el sensor se internaliza en una célula normal (no senescente) no se observa señal”, apunta Ramón Martínez Máñez, director científico del CIBER-BBN y director del Instituto IDM-UPV.
El sensor tiene unas propiedades que hacen que se pueda excitar absorbiendo dos fotones, lo que provoca que la energía del láser utilizado para visualizar los tejidos sea mucho menor que los sensores convencionales. Además, las técnicas de dos-fotones disminuyen el daño en el tejido y tienen una mayor penetrabilidad.
“El sensor se inyectó de forma intravenosa en animales que habían sido tratados con quimioterapia (que produce daños celulares y senescencia), observándose señal de manera muy selectiva en las regiones que respondieron a la quimioterapia (y que por lo tanto tenían muchas células senescentes). Los animales no tratados con quimioterapia no mostraron ninguna señal”, destaca Beatriz Lozano.
La sonda es potencialmente aplicable a otros modelos de senescencia; distintos grupos de investigación han comenzado ya a poner a prueba la sonda con sus modelos biológicos.
Referencia:
Beatriz Lozano-Torres, Irene Galiana, Miguel Rovira, Eva Garrido, Selim Chaib Andrea Bernardos, Daniel Muñoz-Espín, Manuel Serrano, Ramón Martínez-Máñez and Félix Sancenón An OFF–ON Two-Photon Fluorescent Probe for Tracking Cell Senescence in Vivo J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.7b04985
