Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology hanno proposto un metodo per riconoscere le cellule senescenti nei tessuti viventi senza ricorrere alla loro distruzione. Il metodo combina la microscopia Raman, che legge la composizione chimica delle cellule attraverso lo spettro della luce riflessa, con i dati di espressione genica e l'apprendimento automatico. Il risultato è un «codice a barre» unico: un insieme di caratteristiche spettrali che permettono di distinguere le «cellule zombie» da quelle normali.
Con l'età nell'organismo si accumulano cellule che hanno smesso di dividersi ma non sono morte. Esse rilasciano segnali infiammatori e favoriscono lo sviluppo di cancro, fibrosi e altri disturbi legati all'età. I marcatori classici, come le proteine p16 e p21, richiedono la fissazione e la distruzione del campione, perciò non possono essere usati per la diagnosi in vita. Il nuovo approccio risolve questo problema: lo spettro Raman registra i cambiamenti nei lipidi e in altre molecole senza intervenire sulla cellula.
I ricercatori hanno confrontato i tessuti della pelle e dei polmoni di topi giovani e anziani. Nei campioni più vecchi è aumentata sensibilmente la sintesi e l'accumulo di lipidi, mentre nella pelle si sono rafforzate le vie legate alla contrazione muscolare e al rimodellamento della matrice extracellulare. Nei polmoni si sono attivati i geni della risposta immunitaria e dell'infiammazione. Questi cambiamenti biochimici sono diventati la base del campione di addestramento per l'algoritmo.
L'apprendimento automatico ha individuato, tra migliaia di picchi spettrali, alcuni picchi chiave che correlano con maggiore precisione con lo stato di senescenza cellulare. Ora, secondo l'intenzione degli autori, è sufficiente registrare lo spettro in alcune bande caratteristiche per determinare con elevata probabilità se la cellula è entrata nello stato senescente. Il metodo è stato finora testato solo sui topi e in condizioni di laboratorio.
Il vantaggio dell'approccio è evidente: non richiede biopsia e permette in prospettiva di monitorare in tempo reale la dinamica dell'accumulo delle cellule zombie. Tuttavia i dati sono limitati ai modelli animali, e il trasferimento all'uomo richiederà verifiche su tessuti umani e sperimentazioni cliniche. Inoltre la microscopia Raman non è ancora diventata uno strumento di routine nella clinica: le apparecchiature sono costose e richiedono una preparazione specifica.
Se il metodo confermerà la sua affidabilità, potrà cambiare l'idea di come misurare l'età biologica dei tessuti. Al posto dei marcatori indiretti del sangue o dei prelievi distruttivi si potrà «leggere» lo stato delle cellule direttamente e in modo non invasivo. Questo avvicinerà il momento in cui le terapie volte a eliminare o ringiovanire le cellule senescenti potranno basarsi su dati precisi e individuali sulla loro distribuzione nell'organismo.
