Нобелівську премію з фізіології та медицини 2026 присудили за відкриття оптогенетики

Нобелівську премію 2026 року з фізіології та медицини присудили науковцям Карлу Дайссероту, Пітеру Гегеману та Георгу Нагелю за відкриття, що стосуються світлочутливих іонних каналів та оптогенетики.

Новий метод показує, як нервові клітини формують спогади, почуття та поведінку в живому головному мозку, пояснили організатори премії. Дослідники Пітер Гегеман і Георг Нагель відкрили в одноклітинній водорості унікальний білок каналородопсин (channelrhodopsin), а Карл Дайссерот перетворив його на світлокерований перемикач для нервових клітин, пише Нобелівський комітет.

«Лауреати заклали основу нової ери в нейронауці», — стверджують у Нобелівському комітеті.

Упродовж тривалого часу для науки було загадкою те, як головний мозок керує почуттями, поведінкою та функціями всього організму. У XX столітті дослідники почали вивчати, які ділянки мозку впливають на які функції, однак тодішні методи не могли довести причинно-наслідкових зв'язків — зображення мозку залишалося схожим на карту-ескіз, повну знаків питання.

Усе почалося з цікавості Пітера Гегемана, який намагався зрозуміти, як одноклітинна водорість хламідомонада здатна плавати в напрямку джерела світла. На початку 2000-х років він разом із Георгом Нагелем відкрили канал каналородопсин — білок з унікальними властивостями на поверхні клітини: коли на неї потрапляє синє світло, через білок відкривається канал, заряджені іони потрапляють у клітину, створюючи електричний імпульс. Вчені виявили, що після введення білка клітини, незалежно від їхнього типу, ставали чутливими до світла.

Згодом Карл Дайссерот ввів ген каналородопсину в нервові клітини щурів. Після опромінення їх синім світлом йому вдалося викликати відповідний нервовий сигнал — про відкриття він повідомив у 2005 році. Через два роки вченому вдалося змусити цей світлокерований «перемикач» нервових клітин працювати в головному мозку живих мишей. Метод отримав назву «оптогенетика» і швидко набув світового значення.

Завдяки цьому підходу вчені змогли виявити нейронні ланцюги, що відповідають за певні спогади, почуття та форми поведінки, пов'язані з неврологічними та психіатричними розладами. Метод використовують і в клінічній медицині — зокрема для часткового відновлення зору при його порушеннях.

«Оптогенетика докорінно змінила наше розуміння мозку. Щодня з'являються нові відкриття, які допомагають розгадати одну з великих таємниць людства: як працює наш дивовижний мозок», — підсумували організатори премії.

Пітер Гегеман (Університет Гумбольдта, Берлін, Німеччина) — фізіолог рослин, який прийшов до відкриття з несподіваного боку: вивчаючи, як одноклітинна водорость орієнтується на світло, він виявив біологічний механізм, що пізніше ляже в основу цілої галузі нейронаук. Його внесок — це фундаментальне, «чисте» наукове відкриття білка каналородопсину, зроблене без початкової мети створити інструмент для нейробіології. Це приклад того, як базові дослідження у віддаленій на перший погляд сфері (фотобіологія водоростей) дають несподіваний прикладний результат десятиліттями пізніше.

Георг Нагель (Університет Вюрцбурга, Німеччина) — електрофізіолог, який, працюючи в тандемі з Гегеманом, експериментально довів, що відкритий білок функціонує саме як світлокерований іонний канал. Його роль — технічна верифікація механізму: показати, що канал реально проводить іони у відповідь на світло. Це критичний крок, без якого відкриття залишалося б цікавим спостереженням, а не поясненим молекулярним механізмом, придатним для подальшого застосування.

Карл Дайссерот (Стенфордський університет, США) — нейробіолог і психіатр, який здійснив ключовий трансфер технології: переніс ген каналородопсину з водорості в нервові клітини ссавців (спочатку щурів, потім мишей), перетворивши лабораторну знахідку на практичний інструмент. Саме він дав методу назву «оптогенетика» (2006) і довів, що технологія працює в живому мозку ссавця, відкривши шлях до тисяч подальших досліджень по всьому світу. Його внесок — інженерний та концептуальний: поєднання генетики, оптики та нейронаук в один робочий метод, який Nature Methods у 2010 році визнав «методом року».

Загальна логіка нагороди: премія відзначає не одне відкриття, а весь ланцюжок — від фундаментального спостереження (Гегеман) через механістичне підтвердження (Нагель) до практичного втілення і масштабування (Дайссерот). Це типовий приклад того, як Нобелівський комітет цінує саме сукупний шлях ідеї від цікавості до технології, що змінила цілу галузь.

Нагадаємо, торік премію в галузі фізіології та медицини розділили троє науковців — Мері Е. Брунков, Фред Рамсделл і Шимон Сакагучі — за відкриття щодо периферичної імунної толерантності.

Більше новин читайте на GreenPost.