Ученые из Токийского столичного университета придумали, как отличать старые клетки человека от молодых — с помощью электрического поля. Раньше для этого использовали биохимические метки, но они сложны в применении и повреждают клетки, мешая исследованиям. Новый метод работает без меток и безопаснее.

Результаты опубликованы в издании IEEE Sensors Journal.

Старение начинается на клеточном уровне. Со временем в организме накапливаются «сенесцентные» клетки — они не только хуже выполняют свои функции, но и выделяют вещества, вызывающие воспаление. Ученые связывают их с возрастными болезнями: атеросклерозом, Альцгеймером и диабетом 2-го типа.

Сенесцентные клетки — это клетки, которые перестали делиться и накопили повреждения. Они не погибают, но теряют функциональность и выделяют вредные вещества, ускоряющие старение тканей.

Чтобы изучить эти клетки, их нужно сначала обнаружить. Сейчас для этого используют флуоресцентные метки, но метод долгий, сложный и меняет свойства самих клеток. Группа исследователей под руководством Иппэя Яги предложила другой подход — диэлектрофорез с частотной модуляцией (FM-DEP).

Суть метода:

• Клетки помещают в переменное электрическое поле.
• Под действием поля заряды в клетке перераспределяются, и она начинает двигаться.
• При определенной частоте (ее называют пороговой) движение резко меняется.
• У старых и молодых клеток эта частота разная.

Ученые проверили метод на фибробластах кожи — клетках соединительной ткани. Оказалось, у старых клеток пороговая частота заметно отличается. Это связано с изменением липидов в их мембране.

Преимущества метода:

• Быстрый.
• Не требует химических меток.
• Меньше повреждает клетки.

В будущем FM-DEP можно будет использовать не только для изучения старения, но и в регенеративной медицине и скрининге лекарств. Следующий шаг — адаптация метода для других типов клеток.

Метод FM-DEP может ускорить исследования старения и возрастных болезней. Если ученые смогут быстро и безопасно отделять старые клетки, это поможет:

• Тестировать антивозрастные препараты.
• Изучать, как именно сенесцентные клетки влияют на организм.
• Разрабатывать терапии для очистки организма от таких клеток (сейчас это пробуют с помощью сенолитиков).

В перспективе — ранняя диагностика возрастных изменений и персонализированная медицина.

Пока метод проверен только на фибробластах кожи. Не факт, что он сработает для других типов клеток — например, нейронов или клеток печени. Кроме того, FM-DEP требует сложного оборудования, что может ограничить его применение в обычных лабораториях.

Ранее ученые заявили, что алкоголь состаривает мозг так быстро, что добавляет в иных случаях по 20 лет к фактическому возрасту.