همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: شاید تصور کنیم بدن انسان را بهتمامی میشناسیم، اما علم هنوز هم میتواند با یک تصویر سهبعدی دقیق، پرده از ساختاری ناشناخته بردارد؛ ساختاری که شاید روزی در درمان بیماریهای سخت، نقشی اساسی بازی کند.
دانشمندان دانشگاه ویرجینیا موفق شدند به ساختاری کاملاً جدید در سلولهای انسانی دست پیدا کنند که آن را «همیفوزوم» نام نهادهاند؛ اندامکی کوچک و ناشناخته که شاید بخشی حیاتی از سیستم بازیافت درونسلولی ما باشد. این کشف به کمک فناوری تصویربرداری «کرایو الکترون توموگرافی» انجام شده؛ روشی که سلولها را بهسرعت منجمد کرده و تصویرهایی بینظیر و شفاف از اجزای درونیشان ارائه میدهد. آنچه ابتدا لکهای بیاهمیت تصور میشد، حالا به ساختاری مستقل با شکلی منحصربهفرد و عملکرد احتمالی مهم بدل شده است.
کشفی غیرمنتظره در دل سلولهای زنده
در حین بررسی رشتههای نگهدارنده شکل سلول، تیمی به سرپرستی دکتر «سِهام ابراهیم» به طور مکرر با ساختاری غیرعادی مواجه شد. آنچه در ابتدا شبیه به خطا یا «آرتیفکت» تصویری به نظر میرسید، بهزودی شکل تکرارشوندهای به خود گرفت که در تمام نمونههای بررسیشده وجود داشت. بررسیهای دقیقتر نشان داد که با یک اندامک تازه روبهرو هستیم.
نقش بزرگ آدمبرفی کوچک!
این ساختار جدید که ابراهیم آن را شبیه آدم برفی کوچکی با شال» توصیف میکند، قطری در حدود ۱۰۰ نانومتر دارد؛ بسیار کوچکتر از میتوکندری، یعنی موتورخانه معروف سلولها. ظاهراً همیفوزومها از دو وزیکول یا حبابمانند ترکیب شدهاند که در وضعیت خاصی به هم متصل هستند.
تماشای سلول در حالت واقعی
فناوری پیشرفته تصویربرداری با انجماد سریع (Cryo-ET) امکان مشاهده دقیق درون سلولها را در «وضعیت طبیعی» فراهم میکند، بدون آنکه از رنگآمیزی یا مواد شیمیایی استفاده شود. همین فناوری موجب شد تا ساختار همیفوزوم برای نخستین بار دیده شود.
فرضیهای جسورانه: همیفوزوم یک اندامک واقعی است!
دکتر ابراهیم و همکارانش بر این باورند که همیفوزوم چیزی گذرا یا تصادفی نیست. همیفوزوم در واقع ساختاری منظم و مستقل با کارکردی خاص در چرخه پردازش پروتئینهاست. این اندامک ممکن است در بازیافت، دفع یا ساماندهی غشای وزیکولها نقش داشته باشد.
چرا تا امروز دیده نشده بود؟
تصویربرداریهای رایج اغلب با آسیب رساندن به ساختار سلولها همراهند یا برای مشاهده چنین ساختار کوچکی کافی نیستند. اما با تصویربرداری منجمد، حتی این ساختارهای میکروسکوپی نیز با وضوح بالا قابل دیدن شدهاند. این، احتمال خطای انسانی یا تصویری را بهشدت کاهش میدهد.
بیشتر بخوانید :
پیوندی میان بیوفیزیک و شناخت بیماریها
از منظر بیوفیزیکی، وجود چنین ساختاری نوعی اثبات برای فرضیههای پیشین درباره اتصال ناقص وزیکولهاست .اما حالا دیگر فقط یک «نظریه» نیست. علاوه بر این، احتمال دارد این اندامک بتواند در کنترل پروتئینهای زائد و پیشگیری از اختلالاتی مانند آلزایمر نقشی مهم ایفا کند.
تحول در درک ما از مکانیسمهای زیستی
کشف همیفوزوم شاید تنها آغاز راه باشد. ابراهیم معتقد است ساختارهای ناشناخته زیادی هنوز در دل سلولها پنهان هستند. این کشف میتواند درک ما را از مکانیسمهای زیستی کاملاً متحول کند و مسیرهای درمانی نوینی برای بیماریهای پیچیده بگشاید. هنوز نقش دقیق و چرخه زندگی این اندامک مشخص نشده، اما جهان زیستشناسی با این کشف، در آستانه ورود به قلمرویی تازه قرار گرفته است.
نظر شما