La storia del lisosoma è una classica campagna di diffamazione. Una volta liquidato come lo smaltimento dei rifiuti della cellula - abbatte i detriti cellulari non necessari - ora è apprezzato dagli scienziati che si sono resi conto che tutto il lavoro sporco controlla anche la sopravvivenza, metabolismo, longevità e persino malattie neurodegenerative.

Uno strumento innovativo inventato dagli scienziati dell'Università di Chicago ci darà una nuova finestra sul funzionamento interno del lisosoma. Due studi condotti dal professore di chimica Yamuna Krishnan hanno costruito minuscole macchine per scoprire indizi sui lisosomi, compreso se effettivamente sono di due o più tipi correlati, il che può aiutarci a capire i disturbi legati al lisosoma.

"Sia gli scienziati che studiano la cellula che i medici che curano i pazienti per i disturbi del lisosoma hanno bisogno di una diagnostica migliore, quindi questo è un ottimo passo avanti, " ha detto lo studente laureato Kasturi Chakraborty, il co-primo autore di entrambi gli articoli.

Gli scienziati vogliono la possibilità di guardare filmati dal vivo di ciò che sta accadendo in una cella, ma i suoi meccanismi interni sono difficili da cogliere in azione. è piccolo, e per di più, è un ambiente duro; i lisosomi in particolare sono altamente acidi, non adatti alle fotocamere. "La maggior parte dei sensori smette di funzionare se l'acidità è così alta, " disse Chakraborty.

Per affrontare questo problema, Il gruppo di Krishnan usa il DNA come materiale da costruzione per realizzare torce elettriche e sensori per sbirciare all'interno. È già adattato alla vita in una cella, ed è disponibile in un pratico formato pezzo di puzzle, perfetto per costruire minuscole nano-macchine che catalogano la vita all'interno di una cellula vivente.

Hanno progettato le nanomacchine per misurare sia il pH che i particolari ioni che galleggiano intorno al lisosoma, calcio o cloruro, che sono alla base del modo in cui i lisosomi comunicano e svolgono i loro compiti. Attraverso loro, gli scienziati possono vedere come funzionano i lisosomi e scoprire cosa succede quando non funzionano, in determinate malattie o condizioni ereditarie.

Una delle cose più interessanti che hanno scoperto utilizzando le nuove sonde è stata la prova che in realtà esistono almeno due diversi tipi di lisosomi.

Gli scienziati avevano sospettato che i lisosomi fossero di tipi distinti con funzioni diverse, ma non era mai stato confermato, disse Chakraborty. Non sanno ancora esattamente come i due tipi di lisosomi differiscano in funzione, ma sanno che un tipo manca nelle persone con un certo disturbo lisosomiale chiamato malattia di Niemann-Pick.

La chiave è stata la progettazione di un sensore in grado di misurare due tipi di ioni contemporaneamente. "Avete assolutamente bisogno di due firme chimiche indipendenti per discriminare tra i lisosomi, " disse Chakraborty.

"È interessante perché i lisosomi sono ben noti come organelli multifunzionali, e quindi fino ad ora abbiamo considerato che si trattasse di un unico tipo di lisosoma che svolge più funzioni, " disse Krishnan, autore corrispondente per entrambi gli studi. "I nostri studi rivelano che potrebbero effettivamente esserci diversi sottotipi di lisosomi designati per diverse funzioni".