Нобеловият комитет в Стокхолм обяви в понеделник, 5 октомври, че наградата за физиология или медицина за 2026 година отива при трима учени, чиито открития дадоха на науката начин да пали и гаси отделни нервни клетки с лъч светлина. Призът печелят американецът Карл Дайсерот от Станфордския университет и германците Петер Хегеман от Хумболтовия университет в Берлин и Георг Нагел от университета във Вюрцбург. Тримата поставиха основите на метода, познат днес като оптогенетика, с който лаборатории по света включват и изключват конкретни неврони в жив мозък, без да закачат съседните клетки.

Историята започва в началото на 1990-те години в Института „Макс Планк“, където Хегеман се опитва да разбере защо едноклетъчната зелена водорасла Chlamydomonas сама намира пътя към светлината. Заедно с Нагел той открива отговора: протеин на границата на клетката, наречен channelrhodopsin. Щом светлина падне върху него, протеинът се отваря като врата и пропуска заредени частици през мембраната, а това създава електрически сигнал. Първо лабораторията на Хегеман открива първия вариант, channelrhodopsin-1, а година по-късно Нагел показва, че втори вариант, познат като ChR2, се отваря различно и реагира на синя светлина.

Идеята, че светлина може да задвижва нервни клетки, се ражда доста по-рано от самото откритие. Биологът Франсис Крик разсъждава, че светлината би била „идеалният сигнал“ за управление на неврони, но признава, че по негово време мисълта е „доста далеч от реалността“. През 1970-те физикът Ричард Форк от Bell Laboratories публикува в списание Science първия опит светлина да задейства нерв, но при морския охлюв Aplysia, без ген и без практическа полза. Трябваше да мине още едно поколение учени, преди Хегеман, Нагел и Дайсерот да превърнат спекулацията в работещ инструмент.

Скокът идва през 2005 година, когато Дайсерот вкарва гена на каналродопсин в неврони от плъхове, отгледани в лабораторна чаша, и публикува резултата в списание Nature Neuroscience. Импулс светлина кара клетките да изпратят нервен сигнал за част от милисекундата, с точност, каквато дотогава никой друг метод не предлагаше. Две години по-късно, през 2007-а, екипът му повтаря опита в жив мозък на мишка: оптично влакно, вкарано в черепа на животното, носи синя светлина до неврони, пренаписани да държат гена на светлочувствителния протеин, и ги кара да заработят по команда. Самото име „оптогенетика“ влиза в употреба през 2006 година.

Методът дава на учените нещо, което дотогава им липсваше: възможност да изключат точно една група неврони и да видят какво прави мозъкът без тях, вместо да гадаят от лекарства или електроди, които дразнят всичко наоколо. Така изследователски екипи картографираха кои клетки управляват глада, страха, агресията и социалното поведение. През 2012 година например учени включиха със светлина конкретна група неврони, свързани с един спомен за страх у мишка, и доказаха, че паметта се пази в точно определени клетки, а не разпръснато в целия мозък. Член на Нобеловия комитет Абдел Ел Манира обясни, че така изследователите получиха „мощен инструмент“ за мозък, който „все още крие безброй загадки“.

14 години слепота, после очила с камера

Оптогенетиката остава преди всичко изследователски инструмент, а не готово лекарство, и точно затова самите лауреати говорят предпазливо за клиничната й страна. Най-напред в клинично изпитание е метод за връщане на зрение при хора с пигментен ретинит, наследствено заболяване, при което светлочувствителните клетки в окото бавно умират. В едно от изпитанията лекари вкарват с генна терапия протеин, наречен ChrimsonR, в клетки от зрителния нерв на пациент, сляп от 14 години, и го слагат да носи специални очила с камера, която прожектира образа право върху тези клетки. След около пет месеца обучение, а после и още седем, мъжът успява да открие, докосне и преброи предмети пред себе си, нещо невъзможно без очилата. При тест с тетрадка позна предмета 36 от 39 пъти, а при броене на чаши улучи малко над половината опити. Подобни изпитания се провеждат и за кохлеарни имплантанти при глухота, а лаборатории проучват същия принцип при Паркинсон, епилепсия и депресия, засега само в опити върху животни или в ранна фаза при хора.

Нобеловият комитет добавя и предупреждение: способността да се задейства с лъч светлина конкретен спомен или усещане повдига въпрос докъде стига лечението и откъде започва намеса в съзнанието. Самият Дайсерот говори за откритието по-скоро като учен, отколкото като лечител. „Това, което правим сега, е да видим как можем да използваме тази прецизност, за да намерим нови лечения и подходи“, казва той.

Тримата лауреати ще си поделят по равно награден фонд от 12 милиона шведски крони, около 1,2 милиона долара. Връчването е насрочено за 10 декември в Стокхолм, в деня на годишнината от смъртта на Алфред Нобел. Часове след обявата Дайсерот каза, че се връща към работата си в лабораторията: „Имаме още много неща, които искаме да открием“.