- Mit fedezett fel a 2026-os orvosi Nobel-díj három kitüntetettje?
- Hogyan segíti az optogenetika az agyi betegségek kutatását?
- Mi köze Roska Botondnak a látás részleges helyreállításához?
Miért kapott Nobel-díjat Karl Deisseroth és két kutatótársa?
A 2026. október 5-én bejelentett döntés három kutató egymásra épülő munkáját ismeri el. Karl Deisseroth a Stanford Egyetem professzora, Peter Hegemann a berlini Humboldt Egyetemen, Georg Nagel pedig a Würzburgi Egyetemen dolgozik. Felfedezéseik révén a tudósok már rendkívül pontosan vizsgálhatják, hogyan alakítják az idegsejtek az emlékeket, az érzelmeket és a viselkedést.
A történet egy meglepően szerény élőlénnyel, a Chlamydomonas nevű egysejtű zöldalgával kezdődött. Hegemann azt vizsgálta, hogyan érzékeli az alga a fényt. Nagellel és munkatársaikkal olyan fehérjéket azonosítottak, amik fény hatására csatornát nyitnak a sejt felszínén. Ezeken elektromos töltést hordozó részecskék, ionok haladhatnak át, megváltoztatva a sejt elektromos állapotát.
Deisseroth és munkatársai ezt a tulajdonságot használták fel az idegsejtek vizsgálatához. Egy 2005-ös tanulmányban megmutatták, hogy az algából származó fehérje segítségével emlősök tenyésztett idegsejtjeinek aktivitása is vezérelhető fénnyel, ezredmásodperces pontossággal. Később élő egerek agyában is alkalmazták a módszert.
Így reagált Karl Deisseroth családja a hírre
Karl Deisseroth először nem vette fel a telefont, amikor a jó hírrel keresték. Kaliforniai otthonában, helyi idő szerint 0 óra 27 perckor kereste a Nobel-bizottság, majd miután nem érték el, néhány másodperccel később felesége telefonját csörgették meg. Michelle Monje-Deisseroth, aki szintén orvos-kutató, átadta neki a készüléket. A hír hallatán a professzor nagyjából fél percig alig tudott megszólalni.
Reggel aztán a gyerekek is megtudták, mi történt. A Stanford által közzétett videón Deisseroth lányai örömükben sikoltozva ölelik át, kamasz fia pedig hitetlenkedve fogadja a hírt, mielőtt megölelné az apját. A Nobel-díjas kutatónak közben a szokásos reggeli feladata is megmaradt, szendvicseket készített az iskolába induló gyerekeknek.
De mitől lett Nobel-díjat érő az a kutatás, ami ekkora családi ünneplést váltott ki?
Mi az optogenetika, és hogyan működik?
Az optogenetika olyan eljárás, amovel bizonyos sejteket genetikai módszerekkel fényérzékennyé tesznek, majd fénnyel szabályozzák az aktivitásukat. A kutatók a kiválasztott idegsejtekbe juttatják egy fényérzékeny fehérje előállításának genetikai utasítását. A sejtek elkészítik a fehérjét, ami beépül a sejthártyájukba.
Megfelelő fény hatására megváltozik az elektromos működésük. Egyes fehérjékkel serkenthetők, másokkal gátolhatók. Az állatkísérletekben a fényt például vékony optikai szál vezeti az agy megfelelő pontjához. A villanykapcsoló nagyon jó hasonlat, segítségével a kutatók átmenetileg fokozhatják vagy visszafoghatják egy meghatározott sejtcsoport aktivitását, és megfigyelhetik a következményeket.
A nagy előny a pontosság. Az elektromos ingerlés a környező sejtekre is hatással lehet, míg az optogenetikával célzottabban vizsgálhatók a kiválasztott sejtek és kapcsolataik.
Kapcsolódó: Dr. Nyiri Gábor agykutatóval az idegsejtek működéséről és az agykutatás lehetőségeiről beszélgettünk
A Nobel-díj a legrangosabb tudományos elismerés (Forrás: Steffen Trumpf/picture alliance via Getty Images)
Erre lesz jó nekünk ez az agykutatási áttörés
Attól, hogy egy idegsejtcsoport aktív, amikor egy állat szorongásszerűen viselkedik, még nem tudjuk, pontosan milyen szerepe van ebben. Az optogenetika viszont lehetővé teszi, hogy a kutatók változtassanak az adott sejtek működésén, és ellenőrizzék, ettől a viselkedés is megváltozik-e. Így az együtt járó jelenségeken túl az ok-okozati kapcsolatokhoz is közelebb kerülhetnek.
Deisseroth és társai azért kaptak Nobel-díjat, mert felfedezéseikkel lehetővé tették, hogy fénnyel serkentsék vagy gátolják a kiválasztott idegsejtek aktivitását, és így pontosabban megértsék az agy működését.
Nekünk ez azért fontos, mert a pontosabb működési ismeretek jobb kezelési célpontokat adhatnak. Ha kiderül, mely sejtek és kapcsolatok vesznek részt egy-egy tünet kialakulásában, célzottabb gyógyszerek vagy idegi ingerlésen alapuló kezelések fejlesztéséhez is támpontot kaphatunk. Az optogenetikát a Parkinson-kór és a depresszió állatkísérletes kutatásában is használják.
Magyar kutató is dolgozott a Nobel-díjas eljárással
A közvetlen gyógyászati lehetőségekre a látás helyreállítása ad kézzelfogható példát. Egy 2021-ben közölt vizsgálatban egy örökletes retinabetegség, a retinitis pigmentosa miatt súlyosan látássérült beteg szemének bizonyos sejtjeit tették fényérzékennyé. A génterápiát speciális, kamerával felszerelt szemüveggel és hosszas gyakorlással egészítették ki.
A férfi a speciális szemüveg segítségével már meg tudott találni és érinteni bizonyos tárgyakat, illetve tárgyak számát is meg tudta határozni. A kutatásban Roska Botond magyar neurobiológus is meghatározó szerepet játszott.
A kutatás megmutatta, hogy az optogenetika az emberi agyban is hozhat érzékelhető változást, a Nobel-díjas felfedezések segítségével egyre pontosabb kérdéseket tehetünk fel az agyról, és megalapozottabban kereshetünk válaszokat a betegek problémáira.
Kapcsolódó: Karikó Katalin orvosi-élettani Nobel-díjáról itt írunk
Kiemelt kép: Getty Images
Kövesd a NőkLapja.hu-t a Google hírekben!