Нобель по медицине дали за «выключатель» нейронов из зеленой водоросли

Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2026 года получили Карл Дайссерот, Петер Хегеманн и Георг Нагель за открытия в области светозависимых ионных каналов и создание оптогенетики — технологии, позволяющей буквально включать и выключать отдельные группы нервных клеток светом. То, что начиналось с изучения реакции одноклеточной зеленой водоросли на свет, превратилось в один из главных инструментов современной нейробиологии. Об этом пишет The New York Times.

Нобелевская ассамблея Каролинского института объявила лауреатов 5 октября. Формулировка премии — за открытия, касающиеся светозависимых ионных каналов и оптогенетики. 54-летний Дайссерот, 71-летний Хегеманн и 73-летний Нагель разделят 12 млн шведских крон — около $1,2 млн.

История началась не с мозга, а с Chlamydomonas — одноклеточной зеленой водоросли, способной практически мгновенно реагировать на свет. Хегеманн, профессор экспериментальной биофизики Берлинского университета имени Гумбольдта, исследовал механизм этой реакции вместе с Нагелем, ныне профессором Вюрцбургского университета. В 2003 году они описали channelrhodopsin-2 — белок в мембране клетки, работающий как микроскопическая дверь. Синий свет открывает ионный канал, заряженные частицы проходят через мембрану и запускают электрический импульс.

Критически важным оказалось другое: этот механизм работал не только внутри водоросли. Ген channelrhodopsin можно было перенести в совершенно другие клетки и сделать их управляемыми светом.

Следующий шаг сделал Карл Дайссерот, профессор биоинженерии и психиатрии Стэнфорда и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. Он перенес ген светочувствительного белка в нейроны. В июле 2004 года белок встроился в мембрану нервной клетки и начал реагировать на свет. В 2005-м Дайссерот вместе с Эдвардом Бойденом и Фэном Чжаном показал, что синими световыми импульсами можно управлять спайками нейронов с точностью до миллисекунд. Через два года технология заработала уже в мозге живой мыши.

Так появилась оптогенетика. Нужному типу нейронов дают ген светочувствительного белка, затем тонкий световой импульс открывает канал — и клетка срабатывает. Другие белки позволяют сделать обратное и погасить активность выбранных нейронов. Исследователь может включить конкретную цепь и посмотреть, появится ли движение, страх, воспоминание или определенная привычка, а затем отключить ее и проверить, что исчезнет.

До этого нейробиология умела наблюдать активность мозга и воздействовать на сравнительно крупные его участки, но не имела настолько точного инструмента для управления определенной популяцией клеток внутри работающего мозга. Оптогенетика позволила разбирать нервные цепи практически по отдельным элементам.

Нобелевский комитет связывает возможности метода с исследованиями депрессии, аутизма, зависимости и шизофрении. Это не означает, что пациентов уже лечат светом. Оптогенетика прежде всего позволяет установить, какие конкретно нейронные цепи связаны с симптомом, проверить причинную связь и уже затем искать лекарство или другой способ точечного воздействия.

Отдельное направление дошло до экспериментальной медицины — восстановления зрения. При гибели фоторецепторов сетчатки светочувствительные белки пытаются доставлять в сохранившиеся клетки, чтобы заставить их снова реагировать на свет. Пока речь идет об экспериментальных подходах, а не о массовой терапии слепоты.

Невероятно, но факт....