Нобеловата награда за физиология или медицина за 2026 г. беше присъдена на американеца Карл Дайсерот и германските учени Петер Хегеман и Георг Нагел за откритията им, довели до развитието на оптогенетиката – метод, който позволява на учените да контролират активността на отделни нервни клетки с помощта на светлината.

Технологията променя начина, по който мозъкът се изследва. С нейна помощ учените могат да установят кои нервни клетки участват в паметта, страха, движението, болката, социалното поведение и други процеси, както и да изследват механизмите на неврологични и психиатрични заболявания.

„С помощта на оптогенетиката изследователите успяха да разкрият невронните вериги, които контролират определени спомени, чувства и поведения, свързани с неврологични и психиатрични заболявания", посочва Нобеловата асамблея.

Методът може да допринесе за разработването на лечения за неврологични и сетивни заболявания като болестта на Паркинсон и епилепсията. В клиничната медицина вече се провеждат тестове, при които оптогенетични подходи се използват за възстановяване на зрението при хора със зрителни увреждания.

„Оптогенетиката промени фундаментално разбирането ни за мозъка. Всеки ден носи нови открития, които помагат да се разреши една от големите загадки на човечеството – как функционира нашият невероятен мозък“, посочи Нобеловата асамблея.

Всичко започва с едно водорасло

Историята на откритието започва не в човешкия мозък, а с едноклетъчно зелено водорасло, наречено Chlamydomonas, което има способността да плува към светлината.

В началото на 90-те години Петер Хегеман започва да изследва как водораслото усеща светлината. Оказва се, че реакцията му е изключително бърза: електрически импулс се появява само около половин милисекунда след осветяването.

Хегеман стига до хипотезата, че реакцията на водораслото се дължи на белтък, който улавя светлината и едновременно с това пропуска заредени частици през клетъчната мембрана. По онова време обаче такъв светлочувствителен йонен канал не е известен. 

С помощта на колегата си Георг Нагел Хегеман успява да провери хипотезата и двамата откриват светлочувствителни белтъци, наречени каналродопсини. Когато върху тях попадне светлина, те се отварят и през тях преминават заредени частици, създавайки електрически сигнал. По-късно това ключово откритие позволява на учените да превърнат светлината в своеобразен „превключвател“ за нервните клетки.

Следващата голяма крачка прави Карл Дайсерот от Станфордския университет. Той въвежда гена за един от светлочувствителните белтъци - каналродопсин-2 - в нервни клетки на плъхове. Така клетките започват да реагират на светлина: когато бъдат осветени със синя светлина, каналродопсин-2 се активира и предизвиква нервен сигнал.

През 2006 г. новият метод получава името оптогенетика. Само година по-късно е постигнат следващият пробив – екипът на Дайсерот успява да активира определен тип нервни клетки в мозъка на живи мишки. С помощта на тънко оптично влакно учените подават светлина директно към мозъка и така предизвикват движение на мустаците на животните.

Могат ли да се „включат“ спомени?

Един от най-впечатляващите експерименти с оптогенетика е проведен през 2012 г. Дайсерот и японският учен Сусуму Тонегава изследват как се формира спомен за страх при мишки. Учените установяват кои нервни клетки се активират при създаването на конкретен спомен. След това използват светлина, за да активират същите клетки отново. Резултатът е, че мишките показват признаци на страх, въпреки че в този момент не са изправени пред реална опасност. Така учените успяват да свържат конкретен спомен с определена група нервни клетки в мозъка.

Оптогенетиката впоследствие е използвана за изследване на нервни вериги, свързани с болката, жаждата, храненето, наградата, вниманието и социалното поведение.

Откритията помагат за по-доброто разбиране на заболявания като депресия, тревожност, шизофрения, Алцхаймер и Паркинсон. Учените вече изследват и приложението на оптогенетиката като лечение. В клинични изпитвания се тества метод за възстановяване на зрението при хора с ретинит пигментоза, при който светлината активира нервни клетки в ретината. Проучва се и използването на светлина вместо електричество при кохлеарните импланти, което може да ги направи по-прецизни.

Лауреатите ще получат диплом, златен медал и парична награда от 1,2 млн. долара на официална церемония в Стокхолм на 10 декември - годишнината от смъртта през 1896 г. на Алфред Нобел, учредил наградите.

"Поздравления за първия ни Нобелов лауреат за 2026-та година! Рано тази сутрин Карл Дайсерот научи, че е удостоен с тазгодишната Нобелова награда за физиология или медицина. Изглежда много щастлив от новината!"


 

Миналата година Нобеловата награда за физиология или медицина беше присъдена на американците Мери Е. Брунков и Фред Рамсдел и на японеца Шимон Сакагучи за откритията им в областта на регулацията на имунната система. Те идентифицираха регулаторните Т-клетки, които предотвратяват атакуването на собствените тъкани на организма от имунната система.

Нобеловата награда за физика ще бъде обявена утре, 6 октомври, а тази за химия – на 7 октомври. Наградата за литература ще бъде обявена на 8 октомври.

Най-голям интерес традиционно се очаква към Нобеловата награда за мир. Тя ще бъде обявена на 9 октомври в Осло.