Một khám phá mới trong lĩnh vực sinh học tế bào đã đưa đến việc nhận diện một cấu trúc nội bào hoàn toàn mới trong tế bào người, được gọi là hemifusome. Cấu trúc này đóng vai trò quan trọng như một trạm trung chuyển nội bào, giúp tế bào sắp xếp, loại bỏ và tái chế các vật liệu bên trong. Thông tin này vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về các hoạt động nội bào.
Hemifusome được xác định là một bào quan hoàn toàn mới, được bao bọc bởi màng và xuất hiện rộng rãi ở nhiều loại mô, từ người đến chuột và khỉ. Sự hiện diện phổ biến của cấu trúc này cho thấy vai trò quan trọng của nó trong các hoạt động tế bào cơ bản. Các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật cryo-electron tomography (cryoET), một phương pháp hiện đại kết hợp giữa việc đông lạnh siêu nhanh và kính hiển vi điện tử để quan sát cấu trúc này ở cấp độ phân tử.
Quá trình phát hiện hemifusome liên quan đến việc làm lạnh đột ngột mẫu mô để tránh biến dạng, sau đó sử dụng electron để tạo ra hàng loạt ảnh 2D. Những ảnh này sau đó được kết hợp để dựng thành mô hình 3D chi tiết ở cấp độ gần phân tử. Sự ra đời của kỹ thuật cryoET đã mở ra khả năng khám phá các cấu trúc tế bào ở mức độ chi tiết cao, góp phần vào việc hiểu rõ hơn về các quá trình nội bào.
Các nhà nghiên cứu tin rằng hemifusome có thể đóng vai trò sống còn trong việc vận chuyển protein hoặc xử lý chất thải, những cơ chế quan trọng để duy trì sự cân bằng nội bào. Khi quá trình này bị rối loạn, tế bào có thể tích tụ độc tố hoặc truyền sai tín hiệu, dẫn đến nhiều bệnh lý di truyền, thoái hóa hoặc ung thư. Do đó, việc nghiên cứu cấu trúc và chức năng của hemifusome có thể mở ra những hướng điều trị mới cho các bệnh phức tạp.
Tiến sĩ Seham Ebrahim, nhà sinh lý học tế bào tại Đại học Virginia (Mỹ) và là thành viên của nhóm khoa học, cho biết việc phát hiện ra hemifusome giống như việc khám phá một trung tâm phân loại mới bên trong tế bào. Khi quá trình này bị rối loạn, nó có thể liên quan đến các bệnh lý ảnh hưởng rộng rãi đến cơ thể. Do đó, nghiên cứu về cấu trúc này sẽ giúp làm sáng tỏ những cơ chế nội bào và có thể là chìa khóa để phát triển các phương pháp điều trị cho các bệnh liên quan đến di truyền, chuyển hóa hoặc ung thư.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu để làm rõ cách thức hoạt động của hemifusome trong tế bào khỏe mạnh và cách nó thay đổi trong các bệnh lý. Những hiểu biết mới này không chỉ góp phần vào việc hiểu rõ hơn về các hoạt động nội bào mà còn có tiềm năng mở ra các hướng điều trị mới cho các bệnh phức tạp. Qua đó, việc khám phá ra cấu trúc hemifusome đã và đang mở ra một chương mới trong nghiên cứu sinh học tế bào và có thể có những ảnh hưởng quan trọng đến y học trong tương lai.
