Нобель физиология және медицина сыйлығы ми жасушаларын жарықпен қосу және өшіру тәсілі үшін берілді

Марапат берілді жарыққа сезімтал иондық арналар мен оптогенетика саласындағы ашылымдар үшін – бұл тірі мидағы жеке жүйке жасушаларын жарық арқылы басқаруға мүмкіндік беретін әдіс. Шешімді Каролин институтының Нобель комитеті 5 қазанда жариялады.

Қысқаша мәні

• Сыйлықты Карл Дайссерот (АҚШ, 54 жас), Петер Хегеман (Германия, 71 жас) және Георг Нагель (Германия, 73 жас) алды.
• Әдіс жарыққа сезімтал каналдық родопсин ақуызына негізделген, ол көк жарықтың әсерінен жасушада «қақпа» ашады.
• Оның көмегімен ғалымдар нейрондардың жадыға, қорқынышқа, тәуелділікке және қозғалысқа қалай әсер ететінін зерттейді.
• Сыйлық мөлшері – 12 млн швед кроны, шамамен $1,2 млн.

Сыйлықты кім алды

Карл Дайссерот – Стэнфорд университетінің профессоры, дәрігер және биоинженер. Петер Хегеман – Гумбольдт атындағы Берлин университетінің эксперименттік биофизика профессоры, Георг Нагель – Вюрцбург университетінің нейрофизиология профессоры. Нобель ассамблеясының бас хатшысы Томас Перлманның айтуынша, оптогенетика тірі мидағы жеке жүйке жасушаларының белсенділігін қосуға және өшіруге мүмкіндік береді.

Әдіс қалай жұмыс істейді

Барлығы бір жасушалы хламидомонада балдырынан басталды. Хегеман оның жарыққа қалай қозғалатынын зерттеп, Нагельмен бірге онда каналдық родопсин ақуызын тапты. Ол жасуша бетінде орналасқан: көк жарықтың әсерінен оның арнасы ашылады, ол арқылы ішке зарядталған бөлшектер – иондар кіреді және электр сигналы пайда болады. Бұл ақуыз өзі енгізілген кез келген жасушаны жарыққа сезімтал етеді.

Дайссерот каналдық родопсин генін егеуқұйрықтардың жүйке жасушаларына енгізді, сонда көк жарық оларда жүйке импульстерін тудыра бастады. Жұмысын ол 2005 жылы жариялады, кейінірек әдіс тірі тышқандардың миында да жұмыс істейтінін көрсетті. Осылайша оптогенетика пайда болды: қажетті жасушаларға жарыққа сезімтал ақуыздың гені енгізіледі, содан кейін олар жарықпен қосылады немесе өшіріледі.

Бұл қайда қолданылады

Оптогенетика қай нейрон топтары нақты реакцияларға жауап беретінін көруге мүмкіндік береді. Оның көмегімен оқу, қорқыныш, тәуелділік және қозғалыс, сондай-ақ неврологиялық және психикалық ауруларға байланысты нейрондық тізбектер зерттеледі. Нобель комитетінің төрағасы Пер Свеннингссон әдіс миды бұрын тек армандағандай картаға түсіруге мүмкіндік беретінін айтты.

Клиникалық тәжірибеде қолданылуы әзірге тек зерттелуде. Ғалымдар бұзылыстары бар адамдарға көру қабілетін қайтару мүмкіндігін зерттеп, сондай-ақ кохлеарлық имплантаттарды жақсартуға үміттенеді, олар қазіргі электр құрылғыларына қарағанда есту нервін дәлірек ынталандырсын.

Авторлық қорытынды

Оптогенетика ең алдымен зерттеу құралы болып қала береді: ол мидың қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектеседі, пациенттерді емдемейді. Практикалық нәтижелер енді ғана жүріп жатқан клиникалық сынақтарға байланысты.