Az optogenetika úttörői kapták az idei orvosi-élettani Nobel-díjat

A stockholmi Karolinska Intézet bejelentése szerint az idei orvosi-élettani Nobel-díjat az optogenetika területén elért úttörő eredményeikért ítélték oda három kutatónak. A szakemberek munkája lehetővé teszi az idegsejtek aktivitásának célzott, fény segítségével történő szabályozását.

Karl Deisseroth, Peter Hegemann és Georg Nagel kapja idén az orvosi-élettani Nobel-díjat a fényérzékeny ioncsatornákkal és az optogenetikával kapcsolatos felfedezéseikért – jelentették be hétfőn a stockholmi Karolinska Intézetben.

A Nobel-bizottság indoklása szerint az agyban kialakuló emlékek, érzések és viselkedésformák megértése régóta foglalkoztatja a kutatókat. Karl Deisseroth, Peter Hegemann és Georg Nagel az optogenetika úttörőiként fejlesztették ki az eljárást, amely lehetővé teszi az egyes idegsejtek aktivitásának be- és kikapcsolását az élő agyban.

Hosszú ideig rejtély övezte, hogyan irányítja az agy az érzelmeket, a viselkedést és a testi funkciókat. A 2026-os orvosi-élettani Nobel-díjat az optogenetika kifejlesztéséért ítélték oda, amely lehetővé teszi ennek vizsgálatát az élő agyban.

Peter Hegemann és Georg Nagel az egysejtű zöldalgában fedezett fel egy fontos fehérjét, a csatornarodopszint, amely fény hatására kinyílik, és a résen ionok áramlanak be a sejtbe. Karl Deisseroth pedig ezt a fehérjét az idegsejtek számára fényérzékeny „kapcsolóvá” alakította át.

A díjazottak az idegtudomány új korszakának alapjait rakták le. Az optogenetika úttörőinek módszerét ma már világszerte alkalmazzák laboratóriumokban – fogalmazott a Nobel-bizottság a közleményében.

„Az optogenetika olyan lehetőségeket kínál az agy feltérképezésére, amelyekről korábban csak álmodhattunk”

– hangsúlyozta Per Svenningsson, az orvosi-élettani Nobel-bizottság elnöke a közleményben.

Mint írták, Peter Hegemann azt kutatta, hogyan képes a Chlamydomonas nevű egysejtű alga a fényforrás felé úszni.

A 2000-es évek elején Georg Nagellel közösen felfedezték a csatornarodopszint, egy egyedi tulajdonságokkal rendelkező, sejtmembránon elhelyezkedő algafehérjét. Kék fény hatására egy csatorna nyílik meg a fehérjén keresztül.

Ekkor töltéssel rendelkező ionok áramlanak a sejtbe, elektromos impulzust hozva létre. Megállapították, hogy bármilyen sejtbe is ültették be a fehérjét, az adott sejt fényérzékennyé vált.

Karl Deisseroth patkányok idegsejtjeibe juttatta be a csatornarodopszin génjét. A sejtek kék fénnyel történő megvilágításával képes volt idegi jel kiváltására. Az áttörést jelentő eredményt 2005-ben publikálta, majd két évvel később elérte, hogy ez a fénnyel vezérelhető „kapcsoló” élő egerek agyában is működjön.

Az idegi jelek fénnyel történő szabályozásának ezt a módszerét ma optogenetikának nevezik, és alkalmazása világszerte gyorsan elterjedt.

Az optogenetika segítségével a kutatók feltérképezhettek olyan idegi hálózatokat, amelyek meghatározott emlékek, érzelmek és viselkedésformák hátterében állnak, ezek pedig kulcsfontosságúak a neurológiai és pszichiátriai rendellenességek megértése szempontjából.

„A klinikai orvoslásban a kutatók arra használják ezt a módszert, hogy megkíséreljék visszaadni a látáskárosult emberek látását

– fogalmazott a Nobel-bizottság.”

Thomas Perlmann, a bizottság főtitkára a bejelentést követően elmondta, hogy mindhárom tudóst sikerült telefonon elérni. Meglepettek voltak, és nagyon örültek annak, hogy kollégáikkal együtt megkapták a Nobel-díjat – tette hozzá.

Az 55 éves amerikai Karl Deisseroth 1998-ban doktorált a Stanford Egyetemen, majd 2000-ben ott szerezte meg orvosi fokozatát is. Biomérnöki, valamint pszichiátriai és viselkedéstudományi professzor a Howard Hughes Orvostudományi Intézetben és a Stanford Egyetemen.

A 72 éves német Peter Hegemann 1984-ben doktorált a Max Planck Biokémiai Intézetben. Tudományos elismeréseit az intézetben végzett kutatásaiért kapta. Jelenleg a Humboldt Egyetem professzora.

A 73 éves Georg Nagel a Frankfurti Egyetemen diplomázott 1988-ban. Jelenleg a molekuláris növényélettan professzora a Würzburgi Egyetem Molekuláris Növényélettani és Biofizikai Tanszékén. A díjjal elismert kutatásait a frankfurti Max Planck Biofizikai Intézetben végezte.

„A kitüntetettek 12 millió svéd koronán (392 millió forinton) osztoznak egyenlő arányban. A díjat hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át Stockholmban.”

Tavaly Mary E. Brunkow és Fred Ramsdell amerikai, valamint Szakagucsi Simon japán tudós vehette át az orvosi Nobelt a perifériás immuntoleranciával kapcsolatos felfedezéseikért.

„Az orvosi-élettani Nobel-díjak bejelentésével kezdődött Nobel-hét kedden a fizikai, szerdán a kémiai, csütörtökön pedig az irodalmi Nobel-díjak nyerteseinek kihirdetésével folytatódik. Pénteken a Nobel-békedíj nyertesét nevezik meg, a közgazdasági Nobel-emlékdíjast pedig október 12-én jelentik be.”

A díjazottak egyenlő arányban osztoznak a pénzjutalmon, az elismerést pedig hagyományosan decemberben adják át. A Nobel-hét további kategóriáinak nyerteseit a következő napokban teszik közzé.