Дослідники виявили нову клітинну органелу, здатну змінити наше розуміння захворювань.
Попри те, що людське тіло вивчається вже протягом багатьох століть, науковці продовжують робити дивовижні відкриття. У 2025 році дослідники натрапили на нову клітинну структуру, яка може мати величезне значення для нашого здоров'я, і ця знахідка вже знайшла своє місце в анатомічних підручниках.
Цю інформацію оприлюднили в журналі Nature Communications.
Нещодавно виявлена мембранозв'язана органела, відома як геміфузома, має вирішальне значення для процесів сортування, утилізації та переробки клітинного матеріалу. Дослідницька команда вважає, що це відкриття може дати нові уявлення про механізми, які сприяють розвитку численних захворювань.
"Це нагадує про виявлення нового центру переробки всередині клітин. Ми вважаємо, що геміфузома відіграє важливу роль у регулюванні процесів упаковки та обробки матеріалів у клітинах. Коли цей механізм порушується, це може призвести до розвитку різних захворювань, які впливають на численні системи організму," -- зазначив 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.
Останнім часом з'явилася інноваційна технологія, яка дозволяє вивчати біологічні зразки в трьох вимірах на практично атомному рівні. Це метод кріогенної електронної томографії (кріоЕТ). Основна суть полягає в тому, що зразки швидко заморожуються в кріогенному середовищі, що запобігає формуванню кристалів льоду та захищає ніжні тканини від пошкоджень. Після цього науковці здійснюють детальний аналіз матеріалу з високою роздільною здатністю, пропускаючи пучок електронів через зразок і отримуючи ряд двовимірних зображень.
З цих двовимірних зрізів формується докладна тривимірна модель зразка, що дозволяє вивчити внутрішню організацію клітин і молекул. Саме цей підхід був використаний командою дослідників для аналізу різних видів тканин ссавців, таких як мавпи, люди, щури і миші. У всіх чотирьох типах клітин вони виявили безліч мішечків, які сприяють формуванню пар везикул, розділених стінкою, відомою як геміфузійна діафрагма.
Ці везикули, за словами науковців, виконують роль своєрідних транспортних контейнерів. "Уявіть собі везикули як мініатюрні вантажівки, що переміщуються по клітині. Геміфузома нагадує вантажний термінал, де вони зустрічаються і здійснюють перевезення вантажів. Це новий етап у процесі, про який ми раніше не мали уявлення", – зазначає Ебрагім.
Науковці також здійснили експерименти з наночастинками золота та вирощеними людськими клітинами, щоб вивчити, як геміфузоми засвоюють речовини з навколишнього середовища. Варто зазначити, що геміфузоми демонструють іншу поведінку в порівнянні з іншими клітинними компонентами.
Попереду чекає чимало нових досліджень, які допоможуть глибше усвідомити функції геміфузоми, її механізми роботи та значення в клітинній біології. Наступні дослідження також можуть виявити її вплив на розвиток різних захворювань, адже порушення в обробці клітинного "вантажу" може спричинити серйозні проблеми зі здоров'ям.
"Ми лише починаємо усвідомлювати, як ця нова органела інтегрується в загальну картину клітинного здоров'я та хвороб. Це надзвичайно цікаво, оскільки виявлення чогось дійсно нового всередині клітин є великою рідкістю, і це відкриває перед нами абсолютно нові можливості для досліджень," -- підкреслив Ебрагім.
Він додав, що розуміння геміфузом може відкрити нові можливості для розробки стратегій лікування складних генетичних захворювань.
Нагадаємо, міжнародне дослідження, що тривало 30 років і охопило 12 тисяч зразків із легенів пацієнтів, виявило тривожну динаміку. Якщо у 1994 році не було зафіксовано жодного стійкого до ліків випадку, то у 2024 році вже 17% грибків Aspergillus fumigatus мають мутації, які роблять лікування неефективним.
