Вчені відкрили нову клітинну органелу, яка може змінити уявлення про хвороби

Незважаючи на століття детального вивчення людського тіла, вченіпродовжують робити дивовижні відкриття. У 2025 році дослідники виявили раніше невідому клітинну структуру, що може виявитися життєво важливою для нашого здоров’я і вже додана до підручників з анатомії.

Про це повідомили у журналі Nature Communications.

Ця нова мембранозв’язана органела, названа геміфузомою, відіграє ключову роль у сортуванні, утилізації та переробці клітинного вмісту. Команда вчених стверджує, що це відкриття може пролити нове світло на механізми розвитку багатьох захворювань.

«Це схоже на відкриття нового центру переробки всередині клітини. Ми вважаємо, що геміфузома допомагає керувати тим, як клітини упаковують та обробляють матеріал, і коли цей процес порушується, це може сприяти розвитку захворювань, які вражають багато систем організму», — пояснив біофізик Сехам Ебрагім з Університету Вірджинії.

Відкриття геміфузоми також покращує наше розуміння обігу та транспорту сполук, необхідних для безперебійної роботи клітинного апарату. Клітини, що складають людське тіло, є надзвичайно складними, що ускладнює вивчення їхніх тонких структур. Навіть високочутливі методи, такі як електронна мікроскопія, вимагають вакууму, який може пошкоджувати біологічні зразки.

Кріогенна електронна томографія: ключ до відкриття

Проте останніми роками з’явилася технологія, яка дозволяє досліджувати біологічні зразки в трьох вимірах, майже на атомному рівні. Це кріогенна електронна томографія (кріоЕТ). Метод полягає у швидкому заморожуванні зразків у кріогенному середовищі, що запобігає утворенню кристалів льоду та пошкодженню тендітних тканин. Потім вчені вивчають матеріал з високою роздільною здатністю, пропускаючи пучок електронів через зразок, щоб отримати серію двовимірних зображень.

З цих двовимірних зрізів створюється детальна тривимірна реконструкція зразка, що дозволяє виявити внутрішню структуру клітин і молекул. Саме цей метод використала команда дослідників для вивчення різних типів тканин ссавців: мавп, людей, щурів та мишей. У всіх чотирьох типах клітин вони виявили численні мішечки, які сприяють утворенню пар везикул, розділених стінкою, названою геміфузійною діафрагмою.

Ці везикули, за словами дослідників, функціонують як сортувальні судини. «Ви можете уявити везикули як маленькі вантажівки доставки всередині клітини. Геміфузома схожа на вантажний док, де вони з’єднуються та перевозять вантаж. Це крок у процесі, про існування якого ми не знали», — пояснює Ебрагім.

Дослідники також провели експерименти з наночастинками золота та культивованими клітинами людини, щоб зрозуміти, як геміфузоми поглинають матеріали з навколишнього середовища. Цікаво, що геміфузоми поводяться інакше, ніж інші клітинні структури.

Майбутні дослідження та потенціал

Попереду ще багато досліджень, щоб повністю зрозуміти функції геміфузоми, її механізми дії та роль у клітинному апараті. Подальші дослідження також можуть розкрити її роль у розвитку захворювань, оскільки порушення обробки клітинного «вантажу» може призвести до серйозних проблем зі здоров’ям.

«Ми тільки починаємо розуміти, як ця нова органела вписується в ширшу картину здоров’я та хвороб клітин. Це захоплююче, тому що знайти щось справді нове всередині клітин — рідкість, і це дає нам абсолютно новий шлях для дослідження», — наголосив Ебрагім.

Він додав, що розуміння геміфузом може відкрити нові можливості для розробки стратегій лікування складних генетичних захворювань.