Optogenetyka z Nagrodą Nobla. Przełom w badaniach nad mózgiem

5 października 2026 roku Zgromadzenie Noblowskie przy Instytucie Karolinska w Sztokholmie przyznało Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny Karlowi Deisserothowi, Peterowi Hegemannowi oraz Georgowi Nagelowi. Komitet wyróżnił badaczy za rozwój optogenetyki – technologii umożliwiającej sterowanie aktywnością neuronów za pomocą światła. Uroczyste wręczenie nagrody w wysokości 12 milionów koron szwedzkich (około 4,7 miliona złotych) odbędzie się 10 grudnia 2026 roku.

Podwaliny pod nową technologię położyli Peter Hegemann oraz Georg Nagel. W latach 2002–2003 wyizolowali oni z jednokomórkowych glonów z rodziny zawłotniowatych (Chlamydomonas reinhardtii) gen kodujący światłoczułe białko, określane jako kanałorodopsyna-2 (ChR2). Cząsteczka ta pełni funkcję kanału jonowego, który otwiera się pod wpływem światła. Odkrycie to wykazało, że naturalny mechanizm światłoczułości można wykorzystać do sterowania przepływem jonów w komórkach.

Przełomu w medycynie doświadczalnej dokonał w 2005 roku zespół pod kierunkiem Karla Deisserotha. Badacze wprowadzili gen kanałorodopsyny-2 do neuronów ssaków, przeprowadzając pomyślne próby na tkankach szczurów. Umożliwiło to precyzyjne aktywowanie oraz wyciszanie wybranych komórek nerwowych za pomocą impulsów świetlnych. W 2006 roku naukowcy oficjalnie wprowadzili pojęcie „optogenetyka”. Komitet Noblowski zapowiedział, że nagroda finansowa zostanie podzielona po równo między trzech laureatów.

Przełom w badaniach nad mózgiem i zastosowanie kliniczne

Odkrycie to stanowiło realizację wizji sformułowanej w latach 70. XX wieku przez Francisa Cricka. Wskazywał on wówczas, że główną barierą neuronauki pozostaje brak możliwości kontrolowania jednego typu komórek nerwowych bez naruszania sąsiednich struktur. Optogenetyka zrewolucjonizowała metodologię badań nad układem nerwowym. Umożliwiła przejście od biernego obserwowania aktywności mózgu – stosowanego m.in. w obrazowaniu fMRI – do badania bezpośrednich zależności przyczynowo-skutkowych u zwierząt laboratoryjnych.

Obecnie metoda ta służy przede wszystkim jako narzędzie badawcze do mapowania obwodów nerwowych w laboratoriach. Jedyne zaawansowane próby kliniczne u ludzi dotyczą przywracania wzroku w retinopatii barwnikowej, ponieważ oko jest narządem naturalnie dostępnym dla światła. Wykorzystanie tej techniki w głębszych strukturach ludzkiego mózgu wymagałoby inwazyjnej terapii genowej z użyciem wirusów oraz chirurgicznego wszczepiania światłowodów, co stwarza poważne bariery techniczne i ograniczenia w bezpiecznym stosowaniu medycznym.