Нобелевская премия по физиологии или медицине 2026 года присуждена Карлу Дайссероту из Стэнфордского университета в Калифорнии, Петеру Хегеману из Берлинского университета имени Гумбольдта и Георгу Нагелю из Вюрцбургского университета в Германии за работу над оптогенетикой — технологией, позволяющей исследователям управлять нейронами мозга с помощью импульсов света. Они разделят премию в размере 12 миллионов шведских крон (1,2 миллиона долларов США). Об этом объявил Нобелевский комитет. Дайссерот рассказал, что, будучи «совой», работал допоздна перед тем, как получил звонок от Нобелевского комитета. «Это было полной неожиданностью, — сказал он на пресс-конференции, организованной Стэнфордским университетом. — Я лежал, только начал засыпать, и мой телефон зазвонил у кровати. Было около 30 секунд, когда я с трудом подбирал слова… но это очень волнительно и ошеломляюще, и просто восхитительно».
Переключатель, о котором мечтали нейробиологи
Цель нейробиологов — разгадать множество функций мозга: как он управляет чувствами, поведением и функциями организма. Чтобы понять, как работает мозг и как его клетки опосредуют различные формы поведения, учёным нужен подход, позволяющий воздействовать на систему с высокой точностью. «Оптогенетика открывает возможности для картирования мозга, о которых мы могли только мечтать», — сказал Пер Свеннингссон, председатель Нобелевского комитета по физиологии или медицине, в пресс-релизе, объявляющем о присуждении премии.
Работая вместе в начале 2000-х годов, Хегеман и Нагель обнаружили светочувствительный белок под названием канальный родопсин 1, 2 в водоросли Chlamydomonas reinhardtii, которая способна плыть к источнику света. В ответ на синий свет белок открывается, позволяя заряженным молекулам устремляться в клетки, создавая крошечный электрический заряд. В более поздней работе Дайссерот и его коллеги вставили 3 ген, кодирующий канальный родопсин, в нейроны грызунов и обнаружили, что это может заставить клетки генерировать импульсы и общаться с другими нейронами. Технология — управляемый светом «переключатель», позволяющий нейробиологам изменять特定 типы клеток в нейронных цепях живого мозга, — вскоре стала известна как оптогенетика. Она произвела революцию в нейробиологии.
«Мы используем свет, чтобы включать или выключать отдельные клетки, даже типы клеток или связи от одной части мозга к другой. Мы можем включать и выключать их с миллисекундной точностью в реальном времени во время поведения, во время познания, и это позволяет нам видеть, что действительно важно для функции мозга, и начинать точно картировать функцию и дисфункцию, — сказал Дайссерот. — Это настоящее слияние инженерии и медицины».
Освещая мозг
Работа лауреатов «фундаментально изменила то, как мы проводим нейробиологические исследования», и «повлияла на области далеко за его пределами в биологии, а также открыла новые терапевтические возможности», — говорит нейробиолог Руй Коста, президент и главный исполнительный директор Института Аллена в Сиэтле, штат Вашингтон. «Я впервые встретил Карла 23 года назад, и он уже тогда глубоко задумывался о том, как управлять активностью特定 нейронов, чтобы понимать и изменять поведение. Приверженность Карла не только открытиям, но и обмену инструментами и реагентами в больших масштабах, была столь же преобразующей», — говорит Коста.
Открытие и применение канального родопсина привело к созданию разнообразного «оптогенетического инструментария», позволяющего учёным в разных областях использовать клеточную активность с помощью света. Оптогенетика оказала огромное влияние на фундаментальную науку, говорит Александр Готтшальк, нейробиолог из Франкфуртского университета имени Гёте в Германии. «Это такой простой способ, очень точный способ определить, какие клетки должны стать восприимчивыми, — говорит Готтшальк. — Многие в этой области ожидали этого уже несколько раундов Нобелевских премий, но это произошло только сейчас».
В клинику
Знания, полученные с помощью оптогенетических инструментов, помогли исследователям лучше понять функцию мозга в норме и при таких заболеваниях, как депрессия, шизофрения, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Также предпринимаются попытки напрямую применять оптогенетику для лечения одной из форм слепоты. В испытаниях её использовали для частичного восстановления зрения у людей с генетическим заболеванием под названием пигментный ретинит, которое вызывает постепенную гибель светочувствительных клеток сетчатки. Четыре биотехнологические компании проводят текущие испытания оптогенетических технологий для пигментного ретинита. Одна из фирм, Nanoscope Therapeutics из Далласа, штат Техас, добивается одобрения своего подхода от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.
Источник: Neuroscience : nature.com subject feeds
