Nobelovo zhromaždenie pri Karolinska Institutet v pondelok 5. októbra oznámilo prvých laureátov tohtoročnej Nobelovej sezóny. Americký vedec Karl Deisseroth a nemeckí výskumníci Peter Hegemann a Georg Nagel získali cenu za objavy týkajúce sa svetlom riadených iónových kanálov a optogenetiky. Trojica si rozdelí finančnú odmenu 12 miliónov švédskych korún, približne 1,2 milióna dolárov.
Za komplikovaným názvom sa skrýva technológia s pomerne ľahko pochopiteľným princípom. Optogenetika kombinuje genetické metódy so svetlom a umožňuje vedcom ovplyvňovať aktivitu vybraných buniek. Pri výskume mozgu možno určitým neurónom dodať svetlocitlivé proteíny a následne ich pomocou svetla aktivovať alebo utlmiť. Vedci tak môžu sledovať, akú úlohu konkrétne nervové bunky zohrávajú napríklad pri pohybe, spánku, pamäti, emóciách alebo správaní.
Korene objavu pritom nesiahajú priamo k ľudskému mozgu, ale k jednobunkovým riasam. Peter Hegemann začiatkom 90. rokov skúmal, ako riasa Chlamydomonas dokáže mimoriadne rýchlo reagovať na svetlo. Výskum postupne viedol k poznaniu svetlocitlivých proteínov schopných ovplyvňovať tok elektricky nabitých častíc cez bunkovú membránu.
Georg Nagel následne pomohol ukázať, že jeden z týchto proteínov – channelrhodopsin-2 – možno preniesť aj do iných buniek a pomocou svetla v nich vyvolať elektrickú aktivitu. Spolu s Hegemannom publikovali začiatkom nového tisícročia výsledky, ktoré vytvorili základ pre ďalší zásadný krok.
Ten prišiel v laboratóriu Karla Deisserotha na Stanfordovej univerzite. Jeho tím v roku 2005 ukázal, že svetlocitlivý proteín možno použiť na ovládanie aktivity nervových buniek cicavcov. Z kombinácie genetického zacielenia buniek a ich následného ovládania svetlom vznikla metóda, ktorá dostala názov optogenetika.
Význam objavu spočíva najmä v presnosti. Mozog obsahuje obrovské množstvo navzájom prepojených neurónov a tradičnými metódami bolo náročné zistiť, ktoré konkrétne bunky spôsobujú určitú reakciu. Optogenetika umožnila výskumníkom aktivovať vybranú skupinu nervových buniek a priamo sledovať, čo sa následne zmení v správaní organizmu.
Metóda sa dnes používa v laboratóriách po celom svete. Vedci pomocou nej skúmajú nervové okruhy súvisiace so schizofréniou, Alzheimerovou a Parkinsonovou chorobou, epilepsiou či závislosťami. Väčšina takéhoto výskumu zatiaľ slúži predovšetkým na pochopenie mechanizmov chorôb a nemožno ho automaticky považovať za hotovú liečbu pre ľudí.
Existujú však už aj pokusy preniesť princíp optogenetiky do medicíny. Výskumníci skúmajú napríklad možnosti čiastočného obnovenia zraku pri retinitis pigmentosa, pri ktorej pacient postupne stráca svetlocitlivé bunky sietnice. Ďalšou skúmanou oblasťou sú presnejšie kochleárne implantáty využívajúce svetlo namiesto súčasnej elektrickej stimulácie. Viaceré takéto postupy však zostávajú vo vývoji a ich širšie klinické využitie ešte nie je realitou.
Tohtoročná Nobelova cena tak neoceňuje jednu hotovú terapiu, ale výskumný nástroj, ktorý zmenil spôsob skúmania mozgu. Z pozorovania toho, ako jednoduchá riasa reaguje na svetlo, vznikla technológia umožňujúca vedcom zasahovať do aktivity jednotlivých nervových buniek živého organizmu.
Cena za medicínu zároveň otvorila Nobelov týždeň 2026. Nasledovať budú oznámenia cien za fyziku, chémiu, literatúru a mier, pričom cena za ekonomické vedy príde nasledujúci týždeň. Laureáti si ocenenia tradične prevezmú 10. decembra, v deň výročia úmrtia Alfreda Nobela.