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Journal of the American Chemical Society

Desarrollan un innovador sistema que permite detectar células senescentes 'in vivo'

Madrid, 5 de julio, 2017

Se trata de una sonda que "se enciende" selectivamente en células senescentes. Ha sido desarrollada por investigadores del CNIO, UPV, CIBER-BBN y Universidad de Cambridge

La eliminación de las células senescentes revierte los procesos degenerativos a largo plazo y extiende la longevidad. Por ello, las estrategias para detectarlas y eliminarlas han ganado gran interés en los últimos años

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), la Universitat Politècnica de València, el Centro de Investigación Biomédica en Red Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (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 o estresadas 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 se vuelve ineficiente y las células senescentes tienden a acumularse. Esta acumulación en los tejidos afecta a 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 a largo plazo 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 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. “La sonda aumenta significativamente la fluorescencia selectivamente en el interior de 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 mediante un linker de histidina. Cuando la sonda se internaliza en una célula senescente se hidroliza dando lugar a un gran aumento de fluorescencia 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 del Instituto IDM-UPV y director científico del CIBER-BBN.

La sonda 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 las sondas convencionales. Además, las técnicas de dos-fotones disminuyen el daño en el tejido y tienen una mayor penetrabilidad.

“La sonda se inyectó de forma intravenosa en animales con tumores de melanoma senescentes y no senescentes, observándose señal de manera muy selectiva únicamente en tumores senescentes. Los animales con tumores senescentes tampoco mostraron señal en ningún otro órgano o tejido”, 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.

Junto al Instituto IDM, en este trabajo ha participado, por parte del CNIO, el grupo de Supresión Tumoral del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y el Cancer Centre Early Detection Programme, de la Universidad de Cambridge.

Artículo de referencia:

An OFF–ON Two-Photon Fluorescent Probe for Tracking Cell Senescence in Vivo. Beatriz Lozano-Torres, Irene Galiana, Miguel Rovira, Eva Garrido, Selim Chaib Andrea Bernardos, Daniel Muñoz-Espín, Manuel Serrano, Ramón Martínez-Máñez and Félix Sancenón (Journal of the American Chemical Society 2017). DOI: 10.1021/jacs.7b04985


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