Nobel za sposób na kontrolowanie neuronów światłem

Nazwiska laureatów za rok 2026 ogłosił 5 października w Sztokholmie Komitet Noblowski. Trio naukowców z Niemiec i USA uhonorowano za stworzenie i rozwinięcie optogenetyki – metody polegającej na kontrolowaniu aktywności określonej grupy neuronów za pomocą światła. 

– Optogenetyka stwarza możliwości mapowania mózgu w sposób, o którym kiedyś mogliśmy tylko marzyć – stwierdził Per Svenningsson, przewodniczący Komitetu Noblowskiego ds. Fizjologii lub Medycyny.

Metoda wywodzi się z badań podstawowych nad glonem Chlamydomonas. Na początku XXI wieku Peter Hegemann i Georg Nagel odkryli na jego powierzchni białko rodopsynę kanałową (channelrhodopsin), która pod wpływem niebieskiego światła otwiera kanał jonowy i wywołuje impuls elektryczny. Wprowadzenie tego białka do innej komórki czyni ją światłoczułą. Karl Deisseroth wprowadził gen tego białka do komórek nerwowych, wywołując sygnał nerwowy za pomocą światła, co opublikował w 2005 roku, a dwa lata później zastosował ten mechanizm w mózgach żywych myszy.

Ta właśnie metoda kontrolowania sygnałów nerwowych za pomocą światła, nazywana obecnie optogenetyką, szybko się upowszechniła. Wykorzystując ją, badacze byli w stanie odkryć obwody neuronalne rządzące określonymi wspomnieniami, uczuciami i zrachowaniami istotnymi dla zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych. W medycynie klinicznej naukowcy wykorzystują tę metodę, próbując przywrócić wzrok osobom z upośledzeniem wzroku. 

Prof. Thomas Perlmann, sekretarz Komitetu Noblowskiego Instytutu Karolinska w Sztokholmie, w rozmowie z PAP podał przykład zastosowania badań noblistów. 

– W przypadku padaczki technologia noblistów pozwoliła uzyskać nowe spostrzeżenia, które mogą okazać się kluczowe dla procesu leczenia. Wszystko to wymaga czasu, ale to też dziedzina medycyny, w której potrzebujemy znaczących przełomów – zwrócił uwagę. 

Biolożka prof. Ewelina Knapska, kierownik Pracowni Neurobiologii Emocji w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Mikołaja Nenckiego PAN, skomentowała, że nagrodzone odkrycie jest przełomowe. 

– Pozwala z niezwykłą precyzją, zarówno przestrzenną, jak i czasową, manipulować aktywnością neuronów. Nigdy wcześniej to nie było możliwe. Natomiast technologia bardzo dynamicznie się rozwija i daje nadzieję na różne terapeutyczne zastosowania – powiedziała PAP.

Dr hab. Jakub Drożak z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego z kolei zwrócił uwagę, że Komitet Noblowski docenił w tym roku rolę badań podstawowych.

– Kanały jonowe, które zostały praktycznie wykorzystane przez dzisiejszych laureatów Nagrody Nobla, zostały wytworzone przez naturę w glonach i służą im do wykrywania światła. A ten kanał został przez naukowców wykorzystany do stworzenia genialnego narzędzia do badania funkcjonowania ludzkich neuronów, jak również innych komórek – podsumował. 

Prof. Piotr Rzymski z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu skomentował, że nagrodzone badania to znakomity przykład, jak pozornie odległe od medycyny pytanie może po latach – i dzięki integracji różnych dziedzin i poddziedzin nauki – dać nowe możliwości badań funkcjonowania organizmu, a potencjalnie – leczenia chorób.

Natomiast dr hab. n. med. Bartłomiej Kisiel z Centrum Wsparcia Badań Klinicznych WIM-PIB zaznaczył, że choć droga od badań laboratoryjnych do zastosowań u pacjentów pozostaje długa, technologia ta stanowi niezwykle atrakcyjne narzędzie badawcze.

– Najbardziej oczywistym zastosowaniem optogenetyki jest przywracanie wzroku. Światłoczuły kanał jonowy wprowadza się do siatkówki ludzkiego oka, co może przywrócić wzrok przy niektórych chorobach – opisał dr Grzegorz Wiera, prof. Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Nobel z medycyny przyznanyKarl Deisseroth, Peter Hegemann i Georg Nagel – to tegoroczni laureaci Nagrody Nobla z dziedziny medycyny lub fizjologii. Zostali oni docenieni za odkrycia dotyczące aktywowanych światłem kanałów jonowych i optogenetyki.