5 октября Нобелевская ассамблея Каролинского института присудила премию по физиологии или медицине 2026 года за достижения в оптогенетике. Метод позволяет активировать нервные клетки с помощью света.
Призовой фонд составил 12 млн шведских крон (~$1,2 млн). Его разделят поровну лауреаты Карл Дайссерот, Петер Хегеманн и Георг Нагель.
Открытый исследователями метод в перспективе позволит проследить, как и какие нейроны формируют память, эмоции и поведение.
История оптогенетики началась с одноклеточной водоросли Chlamydomonas, которая умеет двигаться к источнику света. В XX веке ученые связали отдельные области мозга с определенными функциями. Однако они не могли доказать, что конкретный тип нервных клеток вызывает определенное действие или ощущение.
Нобелевский лауреат Фрэнсис Крик предложил использовать свет как инструмент для работы с нейронами, поскольку нервные сигналы развиваются слишком быстро для большинства других методов.
В начале 1990-х годов Хегеманн изучал, как Chlamydomonas воспринимает свет с помощью светочувствительного «глазка». Он измерил электрический ответ этой системы: сигнал возникал уже через 0,5 миллисекунды после освещения — примерно в 20 раз быстрее, чем в глазу человека.
Хегеманн предположил, что в клетке есть один белок, который одновременно распознает свет и работает как ионный канал. Для того времени гипотеза выглядела спорной: такие функции обычно связывали с разными молекулярными механизмами.
Позднее Хегеманн объединился с Нагелем. Последний использовал икринки лягушек как модель для изучения белков. Он вводил в клетки гены Chlamydomonas, после чего на их поверхности начинали синтезироваться неизвестные белки.
Так исследователи идентифицировали каналродопсин-1 и каналродопсин-2 — светочувствительные ионные каналы. При освещении они открывались за 0,2 миллисекунды, пропуская положительно заряженные ионы и создавая электрический импульс.
В 2003 году ученые опубликовали результаты и прямо указали, что каналродопсин-2 может стать инструментом для генерации электрических сигналов в клетках при помощи света.
