Старение организма сопровождается появлением особых клеток, которые перестают делиться, но не погибают. Их называют клетками-зомби. Со временем они накапливаются в тканях и могут способствовать развитию онкологии, артрита и вялотекущих воспалений. Об этом сообщает издание Togliatti24.
Долгое время выявить такие клетки удавалось лишь методами, разрушающими образец. Специалисты Массачусетского технологического института предложили другой подход — без повреждения тканей. О разработке пишет TechInsider.
В основе метода лежит рамановская микроскопия. Это точная техника, опирающаяся на комбинационное рассеяние света. Луч лазера попадает на образец, фотоны сталкиваются с молекулярными колебаниями и меняют свою энергию. Фиксируя эти сдвиги, исследователи получают спектральный «отпечаток» вещества. Так удается в реальном времени узнать химический состав и строение клеток — без красителей и без вреда для них.
Рамановскую микроскопию применили для поиска состарившихся клеток. Метод распознает их точно и не разрушает структуру, а значит, появляется база для точной диагностики.
Опыты шли на тканях кожи и легких мышей разного возраста. В стареющих клетках заметно усиливались синтез и накопление липидов. В коже запускались процессы, связанные с перестройкой коллагена, в легких — гены воспаления. Химические и генетические данные объединили алгоритмами искусственного интеллекта, и команда получила уникальные оптические «штрихкоды» для таких клеток. Работа опубликована в Nature Aging.
По словам Чон Ун Кана, одного из старших авторов исследования, в перспективе можно представить эндоскоп, который заглянет внутрь тела и найдет клеточное старение. Ключевые молекулярные маркеры ученые выделили по пикам рамановского спектра. Искусственный интеллект определяет зомби-клетки точно, не анализируя всю ДНК.
Сейчас сканирование участка ткани площадью один квадратный миллиметр занимает примерно тридцать часов. Авторы проекта работают над ускорением процесса. Более быстрые приборы откроют дорогу методу в практическую медицину — для раннего выявления возрастных патологий.