Ook in onze eigen cellen valt nog genoeg te ontdekken. Dat blijkt wel uit een nieuw onderzoek!
In de studie – verschenen in het blad Nature Communications – presenteren wetenschappers namelijk de ontdekking van een nieuw organel, dat ze het hemifusoom hebben gedoopt. Het kleine organel blijkt een grote rol te spelen in onze cellen én meer inzicht te kunnen geven in het ontstaan van verschillende genetische aandoeningen. “Wij denken dat het hemifusoom helpt bij het reguleren van hoe cellen materiaal verpakken en verwerken en dat wanneer dit proces misgaat, dat bijdraagt aan ziekten die meerdere systemen in het lichaam aantasten,” zo legt onderzoeker Seham Ebrahim uit. De onderzoekers denken dan bijvoorbeeld aan het Hermansky-Pudlak-syndroom – een vorm van albinisme.
De ontdekking
De onderzoekers spotten hemifusomen aan de rand van verschillende cellen van zoogdieren. “In een enkele cel bevinden zich meerdere hemifusomen,” vertelt Ebrahim aan Scientias.nl. Dat het organel ons toch nooit eerder is opgevallen, komt volgens haar doordat hemifusomen klein en zeer dynamisch zijn. Dat maakt het lastig om ze onder een traditionele microscoop te spotten. “Elektronenmicroscopie (EM) heeft de resolutie om deze structuren te kunnen zien, maar conventionele EM-methoden maken gebruik van zware kleuring en chemische fixatie, wat delicate structuren zoals hemifusomen kan verstoren of zelfs vernietigen. Wat hier het verschil maakte, was cryogene elektronentomografie (cryo-ET). Deze techniek bevriest cellen razendsnel in hun natuurlijke toestand, waardoor elke structuur behouden blijft, zonder chemische verstoring. Zo konden we het hemifusoom direct visualiseren – in 3D en binnen de context van zijn omgeving binnen de cel.”
De functie
De observaties wijzen erop dat het hemifusoom een rol speelt in het sorteren, recyclen en vervoeren van belangrijk cellulair materiaal. Zo vermoeden onderzoekers dat het hemifusoom de vorming van vesikels – kleine blaasjes die cellulair materiaal vermengen en binnen de cel vervoeren – en organellen, opgebouwd uit meerdere vesikels, faciliteren. “Je kunt vesikels zien als kleine bestelbusjes in de cel,” legt Ebrahim uit. “En het hemifusoom is een soort laadperron, waar de vesikels verbinding maken en vracht overdragen.”
Vervolgonderzoek
De ontdekking van het hemifusoom is volgens Ebrahim nog maar het begin; vervolgonderzoek moet uitwijzen hoe belangrijk het organel is voor een gezond functioneren van de cel – en hoe eventuele problemen met hemifusomen bij kunnen dragen aan de ontwikkeling van ziekten. “Een aantal ziekten – vooral neurodegeneratieve aandoeningen en immuunstoornissen – zijn gekoppeld aan problemen met het transport van blaasjes in cellen,” legt Ebrahim aan Scientias.nl uit. “Nu we weten dat hemifusomen bestaan, kunnen onderzoekers zich af gaan vragen: werken deze structuren anders bij ziekte? Verstoren bepaalde genetische mutaties de vorming of het functioneren van hemifusomen? Vervolgonderzoek zou kunnen bestaan uit het opsporen van veranderingen in de vorming of ophoping van hemifusomen bij ziekte, het identificeren van eiwitten die de hemifusomen reguleren. En het onderzoeken of beïnvloeden van deze processen zou kunnen bijdragen aan het herstellen van een gezonde celfunctie.” En zo kan de ontdekking van de kleine hemifusomen weleens grote gevolgen hebben.
Dat er zo nog altijd nieuwe structuren en processen in onze cellen op ontdekking wachten, is bijzonder. Het komt ook niet vaak voor dat we nog iets nieuws in cellen ontdekken, benadrukt Ebrahim. Toch verwacht ze zeker niet dat ons beeld van onze cellen met de ontdekking van het hemifusoom nu compleet is; er wachten volgens haar nog meer onbekende celstructuren op ontdekking. “Cellen zijn veel dynamischer en ingewikkelder georganiseerd dan we nu weten,” vertelt ze aan Scientias.nl. En met behulp van geavanceerde microscopietechnieken – zoals cryo-ET – kunnen we nu dieper dan ooit in onze cellen kijken en in een uitermate hoge resolutie zien wat daar allemaal huist en gebeurt. “Ik geloof dat we nog veel meer kortlevende of nanoschaalstructuren zullen gaan ontdekken die een cruciale rol spelen in de werking van onze cellen.”
