Нобелевский комитет в Стокгольме в понедельник, 5 октября, объявил лауреатов премии по физиологии и медицине за 2026 год. Ими стали три учёных, чьи открытия дали науке способ включать и выключать отдельные нервные клетки лучом света. Награду получили американец Карл Дайссерот из Стэнфордского университета и немцы Петер Хегеман из Берлинского университета имени Гумбольдта и Георг Нагель из университета Вюрцбурга. Все трое заложили основы метода, который сегодня называют оптогенетикой. С его помощью лаборатории по всему миру включают и выключают конкретные нейроны в живом мозге, не трогая соседние клетки.

История началась в начале 1990-х годов в Институте Макса Планка. Хегеман пытался понять, почему одноклеточная зелёная водоросль Chlamydomonas сама находит путь к свету. Вместе с Нагелем он нашёл ответ: на границе клетки есть белок под названием каналродопсин. Когда на него падает свет, белок открывается, как дверь, и пропускает через мембрану заряженные частицы — так возникает электрический сигнал. Сначала лаборатория Хегемана открыла первый вариант этого белка, каналродопсин-1, а год позже Нагель показал, что второй вариант, ChR2, открывается иначе и реагирует на синий свет.

Идея, что свет может управлять нервными клетками, появилась задолго до самого открытия. Биолог Фрэнсис Крик рассуждал, что свет был бы «идеальным сигналом» для управления нейронами, но признавал: в его время эта мысль была «довольно далека от реальности». В 1970-х годах физик Ричард Форк из Bell Laboratories опубликовал в журнале Science первую попытку запустить светом нерв — правда, у морского моллюска аплизии, без участия генов и без практической пользы. Понадобилось ещё одно поколение учёных, прежде чем Хегеман, Нагель и Дайссерот превратили эту догадку в рабочий инструмент.

Прорыв произошёл в 2005 году, когда Дайссерот встроил ген каналродопсина в нейроны крыс, выращенные в лабораторной чашке, и опубликовал результат в журнале Nature Neuroscience. Вспышка света заставляла клетки посылать нервный сигнал за долю миллисекунды — с точностью, какой до этого не давал ни один другой метод. Два года позже, в 2007-м, его команда повторила опыт на живом мозге мыши: оптоволокно, введённое в череп животного, подводило синий свет к нейронам, в которые встроили ген светочувствительного белка, и заставляло их работать по команде. Само название «оптогенетика» вошло в обиход в 2006 году.

Метод дал учёным то, чего им раньше не хватало: возможность отключить только одну группу нейронов и посмотреть, как работает мозг без них, а не гадать по реакции на лекарства или электроды, которые раздражают всё вокруг. Так исследователи составили карту того, какие клетки отвечают за голод, страх, агрессию и социальное поведение. В 2012 году, например, учёные с помощью света включили у мыши конкретную группу нейронов, связанных с одним воспоминанием о страхе, и доказали, что память хранится в строго определённых клетках, а не распределена по всему мозгу. Член Нобелевского комитета Абдель эль-Манира отметил, что так исследователи получили «мощный инструмент» для изучения мозга, который «до сих пор хранит бесчисленные загадки».

14 лет слепоты, потом очки с камерой

Оптогенетика остаётся прежде всего инструментом для исследований, а не готовым лекарством, и поэтому сами лауреаты говорят о её клиническом применении осторожно. Дальше всего дело дошло с методом возврата зрения людям с пигментным ретинитом — наследственным заболеванием, при котором светочувствительные клетки глаза медленно отмирают. В одном из испытаний врачи с помощью генной терапии ввели белок ChrimsonR в клетки зрительного нерва пациента, слепого уже 14 лет, а затем надели на него специальные очки с камерой, которая проецирует изображение прямо на эти клетки. После примерно пяти месяцев обучения, а затем ещё семи, мужчина научился находить, трогать и считать предметы перед собой — то, что без очков было невозможно. В тесте с тетрадью он правильно опознал предмет 36 раз из 39, а при подсчёте чашек угадал чуть больше половины попыток. Похожие испытания идут и для кохлеарных имплантов при глухоте, а лаборатории изучают тот же принцип при болезни Паркинсона, эпилепсии и депрессии — пока только на животных или на ранней стадии испытаний на людях.

Нобелевский комитет добавил предупреждение: способность включать лучом света конкретное воспоминание или ощущение ставит вопрос, где кончается лечение и начинается вмешательство в сознание. Сам Дайссерот говорит об открытии скорее как учёный, чем как врач. «Сейчас мы смотрим, как использовать эту точность, чтобы найти новые методы лечения и подходы», — сказал он.

Трое лауреатов поделят поровну денежную премию в 12 миллионов шведских крон — около 1,2 миллиона долларов. Церемонию назначили на 10 декабря в Стокгольме, в день годовщины смерти Альфреда Нобеля. Через несколько часов после объявления Дайссерот сказал, что возвращается к работе в лаборатории: «Нам ещё многое хочется открыть».