Nobelul pentru Medicină 2026, acordat pionierilor optogeneticii

Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină 2026 a fost acordat cercetătorilor Karl Deisseroth, Peter Hegemann și Georg Nagel „pentru descoperirile lor privind canalele ionice activate de lumină și optogenetica”. Metoda permite controlarea cu lumină a activității unor celule, în special a neuronilor, și a devenit unul dintre instrumentele importante ale neuroștiinței moderne.

Adunarea Nobel de la Karolinska Institutet a anunțat laureații luni, 5 octombrie. Cei trei cercetători vor împărți premiul în valoare de 12 milioane de coroane suedeze.

Karl Deisseroth este profesor la Stanford University și cercetător Howard Hughes Medical Institute, Peter Hegemann este profesor la Humboldt University din Berlin, iar Georg Nagel este profesor la University of Würzburg.

De la o algă unicelulară la controlul neuronilor cu lumină

Descoperirile care au condus la dezvoltarea optogeneticii au pornit de la studiul unor microorganisme sensibile la lumină. Peter Hegemann și Georg Nagel au identificat și caracterizat channelrhodopsina, o proteină prezentă la alga unicelulară Chlamydomonas.

Channelrhodopsina funcționează ca un canal ionic activat de lumină. Atunci când este iluminată, permite trecerea ionilor prin membrana celulară și poate modifica activitatea electrică a celulei.

Cercetătorii au demonstrat că introducerea proteinei în alte tipuri de celule le poate face, la rândul lor, sensibile la lumină.

Pasul decisiv către neuroștiințe a fost făcut de Karl Deisseroth. În 2005, echipa sa a introdus gena pentru channelrhodopsină în neuroni de șobolan și a demonstrat că impulsurile nervoase pot fi declanșate cu ajutorul luminii albastre. Ulterior, metoda a fost aplicată în creierul animalelor vii.

Ce este optogenetica

Optogenetica combină metode genetice și optice pentru a controla activitatea unor populații precise de celule. În neuroștiințe, anumite tipuri de neuroni pot fi modificate astfel încât să producă proteine sensibile la lumină, după care activitatea lor poate fi pornită sau oprită prin iluminare.

Avantajul major este precizia. Cercetătorii pot interveni asupra unor grupuri bine definite de neuroni, într-un anumit moment, și pot observa ce modificări apar în comportament sau în funcțiile organismului.

Astfel, optogenetica a permis trecerea de la simpla observare a asocierii dintre activitatea unei regiuni cerebrale și un anumit comportament la experimente prin care poate fi testată direct relația cauzală dintre activitatea circuitelor neuronale și funcția lor.

O nouă modalitate de a studia circuitele creierului

Potrivit Comitetului Nobel, optogenetica a permis identificarea unor circuite neuronale implicate în memorie, emoții și comportament, inclusiv în mecanisme relevante pentru afecțiunile neurologice și psihiatrice.

„Optogenetica oferă posibilități de cartografiere a creierului la care altădată puteam doar să visăm”, a declarat Per Svenningsson, președintele Comitetului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină.

Metoda este utilizată astăzi în laboratoare din întreaga lume pentru investigarea funcționării circuitelor neuronale, dar și în cercetarea somnului, motivației, durerii, mișcării, memoriei și a mecanismelor unor boli neurologice.

De la instrument de cercetare la posibile aplicații medicale

Importanța optogeneticii este în prezent în primul rând una de cercetare fundamentală. Utilizarea sa terapeutică la oameni rămâne experimentală, deoarece presupune atât introducerea unor proteine fotosensibile în celulele țintă, cât și posibilitatea de a furniza lumina necesară în țesutul respectiv.

Una dintre direcțiile care a ajuns deja la studii pe oameni este restaurarea parțială a vederii în bolile degenerative ale retinei. În 2021, cercetătorii au raportat în Nature Medicine recuperarea parțială a funcției vizuale la un pacient cu retinită pigmentară, după o intervenție care a combinat terapia genică optogenetică și stimularea luminoasă cu ajutorul unor ochelari speciali.

Rezultatul a reprezentat o demonstrație clinică de concept, nu dovada existenței unui tratament standard. Cercetările privind utilizarea optogeneticii pentru bolile retiniene și alte afecțiuni continuă.

Trei cercetători împart Premiul Nobel pentru Medicină 2026

Hegemann și Nagel au furnizat baza moleculară a metodei prin descoperirea și caracterizarea canalelor ionice activate de lumină, în timp ce Deisseroth a transformat această proprietate într-un instrument capabil să controleze precis activitatea neuronilor.

Adunarea Nobel consideră că aceste descoperiri au deschis „o nouă eră în neuroștiințe”, oferind cercetătorilor posibilitatea de a investiga cu o precizie fără precedent modul în care activitatea unor celule nervoase produce funcții, comportamente și experiențe complexe.

⚠ Disclaimer: Informațiile prezentate de Medic24 au scop educativ și/sau informativ. Ele nu înlocuiesc consultul medical. Diagnosticul și tratamentul pot fi stabilite doar de un medic.