Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 2026 Glony poszukujące światła dały nam przełącznik dla komórek nerwowych

Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 2026 zostanie przyznana za optogenetykę – metodę, która pozwala wykazać, w jaki sposób komórki nerwowe kształtują wspomnienia, emocje i zachowania w żywym mózgu. Peter Hegemann i Georg Nagel odkryli niezwykłe białko, rodopsynę kanałową, w jednokomórkowej algi. Karl Deisseroth przekształcił to białko w sterowany światłem przełącznik dla komórek nerwowych. Laureaci położyli podwaliny pod nową erę w neurobiologii.

Sposób, w jaki mózg steruje emocjami, zachowaniami i funkcjami organizmu, od dawna pozostawał zagadką. W XX wieku naukowcy zaczęli badać, które obszary mózgu wpływają na poszczególne funkcje, jednak stosowane metody nie pozwalały im udowodnić związków przyczynowych. Obraz mózgu, jaki stworzyli, przypominał szkicową mapę, pełną znaków zapytania i niewiadomych. Teraz wszystko to się zmienia.

„Optogenetyka daje możliwość mapowania mózgu w sposób, o jakim wcześniej mogliśmy tylko marzyć” – mówi Per Svenningsson, przewodniczący Komitetu Noblowskiego ds. Fizjologii lub Medycyny.

Zgromadzenie Nobla w Instytucie Karolinskapostanowiła wspólnie przyznać Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 2026 następującym osobom:

KARL DEISSEROTH
Howard Hughes Medical Institute oraz Uniwersytet Stanforda, USA
PETER HEGEMANN
Uniwersytet Humboldta w Berlinie, Niemcy
GEORG NAGEL
Uniwersytet w Würzburgu, Niemcy
za odkrycia w dziedzinie kanałów jonowych sterowanych światłem oraz optogenetyki.

Jak pływające glony postrzegają światło

Wszystko zaczęło się od ciekawości Petera Hegemanna. Zastanawiał się, w jaki sposób Chlamydomonas, jednokomórkowa alga, jest w stanie dopłynąć do źródła światła. Kiedy naukowcy mieszają tę zieloną glonówkę w szalce Petriego, płyn przybiera delikatny zielony odcień. Gdy następnie oświetlają jedną stronę szalki, zielony kolor przesuwa się w kierunku źródła światła, a mikroskopijne glonówki płyną w jego stronę. Glony wykrywają światło za pomocą plamki ocznej – maleńkiej pomarańczowej kropki na powierzchni komórki, zawierającej cząsteczkę wychwytującą światło, zwaną siatkówką.

Na początku pierwszej dekady XXI wieku Hegemann i Georg Nagel odkryli rodopsynę kanałową, białko pochodzące z glonów o wyjątkowych właściwościach, występujące na powierzchni komórki. Gdy zostanie ono oświetlone światłem niebieskim, w białku otwiera się kanał. Naładowane jony napływają wówczas do komórki i generują impuls elektryczny. Naukowcy odkryli, że niezależnie od tego, do jakiej komórki wprowadzono to białko, komórki te stawały się wrażliwe na światło.

Transport białka z alg do komórek nerwowych

Karl Deisseroth wprowadził gen rodopsyny kanałowej do komórek nerwowych szczurów. Oświetlając komórki niebieskim światłem, był w stanie wywołać sygnał nerwowy. Wyniki tego przełomowego odkrycia opublikował w 2005 roku. Dwa lata później sprawił, że ten sterowany światłem przełącznik zaczął działać w komórkach nerwowych mózgów żywych myszy.

Ta metoda sterowania sygnałami nerwowymi za pomocą światła nazywa się obecnie optogenetyką i szybko zyskała na znaczeniu na całym świecie. Dzięki optogenetyce naukowcom udało się odkryć obwody neuronowe, które kontrolują konkretne wspomnienia, emocje i zachowania związane z zaburzeniami neurologicznymi i psychiatrycznymi. W medycynie klinicznej naukowcy wykorzystują tę metodę do przywracania wzroku osobom z dysfunkcją wzroku.

Optogenetyka zasadniczo zmieniła nasze rozumienie mózgu. Każdy dzień przynosi nowe odkrycia, które pomagają rozwiązać jedną z największych zagadek ludzkości: jak działa nasz niesamowity mózg.