Ο Καρλ Ντάισεροτ, ο 54χρονος επιστήμονας από την Καλιφόρνια, μοιράστηκε το φετινό βραβείο Νόμπελ Ιατρικής με τους Γερμανούς ερευνητές Πέτερ Χέγκεμαν και Γκέοργκ Νάγκελ, για τη συμβολή τους στην ανάπτυξη της οπτογενετικής.
Το έργο τους εξήρε η επιτροπή των βραβείων «για τις ανακαλύψεις που οδήγησαν στην οπτογενετική, η οποία καθιστά εφικτή την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση της δραστηριότητας μεμονωμένων νευρικών κυττάρων σε έναν ζωντανό εγκέφαλο».
Σε συνέντευξή του στο podcast The Conversation Weekly, ο Ντάισεροτ αναφέρθηκε στην ερευνητική του πορεία και στην εμπειρία του να τιμηθεί μαζί με τους Γερμανούς συναδέλφους του.
Ο Καρλ Ντάισεροτ ξεκίνησε τη σταδιοδρομία του ως γιατρός τη δεκαετία του 1990, δουλεύοντας με ψυχιατρικούς ασθενείς. Αυτή η εμπειρία αποτέλεσε το έναυσμα για να στραφεί στη μελέτη της λειτουργίας του εγκεφάλου, μια διαδρομή που του χάρισε το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής. Σήμερα, ο Ντάισεροτ είναι καθηγητής στις σχολές ιατρικής και μηχανικής του Πανεπιστημίου Stanford στις ΗΠΑ.
Φως στα νευρικά κύτταρα που σχετίζονται με την επιβίωση
Η συμβολή του Ντάισεροτ επικεντρώνεται στην πρωτοπορία της οπτογενετικής, που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο νευρικών κυττάρων με φως. Μέσω αυτής της τεχνικής, οι επιστήμονες μελετούν πώς η δραστηριότητα των νευρώνων επηρεάζει τα συναισθήματα και τη συμπεριφορά.
Για να το επιτύχει, αξιοποίησε ένα γονίδιο από *μονοκύτταρη άλγη λιμνών, το οποίο είχαν ανακαλύψει οι Χέγκεμαν και Νάγκελ.
«Καταφέραμε να εντοπίσουμε κύτταρα που εμπλέκονταν με την πείνα και τη δίψα — βασικές ορμές για την επιβίωση. Καταφέραμε να αναγνωρίσουμε κύτταρα και οδούς που ελέγχουν την επιθετικότητα, την αμυντική συμπεριφορά, τη γονική μέριμνα και τη φροντίδα των απογόνων… όλες τις διαφορετικές πτυχές του άγχους… τη μνήμη, το κίνητρο. Η γενικότερη εφαρμοσιμότητα κατέστη σαφής κατά τη διάρκεια των επόμενων ετών» δήλωσε.
Από την παρατήρηση στην ανακάλυψη
Η σημαντική αυτή ανακάλυψη ξεκίνησε όταν ο Hegemann μελέτησε πώς μια μονοκύτταρη πράσινη άλγη κινείται προς το φως. Μαζί με τον Nagel, εντόπισαν μια πρωτεΐνη που, όταν φωτίζεται με μπλε φως, ανοίγει μια δίοδο και δημιουργεί ηλεκτρικό ερέθισμα, αναφέρει το scrippsnews.com.
Εισάγοντας αυτή την πρωτεΐνη σε άλλα κύτταρα, κατάφεραν να τα καταστήσουν ευαίσθητα στο φως. Τα εγκεφαλικά κύτταρα επικοινωνούν μέσω ηλεκτρικών σημάτων, αλλά φυσιολογικά δεν ανταποκρίνονται στο φως. Ο Ντάισεροτ αξιοποίησε αυτό το «τέχνασμα της φύσης», εισάγοντας το γονίδιο που ελέγχει αυτή τη μικροβιακή πρωτεΐνη σε συγκεκριμένα κύτταρα εγκεφάλων ζωντανών ποντικιών.
Φωτίζοντας αυτά τα κύτταρα — αρχικά με μικροσκοπικές ίνες, και πλέον με μη επεμβατικές μεθόδους — οι νευρώνες μπορούν να ενεργοποιούνται ή να απενεργοποιούνται, ενώ τα ζώα εκτελούν διάφορες δραστηριότητες.
«Οι άνθρωποι συνήθως σκέφτονται το φως ως μέσο παρατήρησης», δήλωσε ο Ντάισεροτ. «Αλλά εδώ συμβαίνει το αντίθετο: χρησιμοποιούμε το φως για να ελέγξουμε πράγματα, να προκαλέσουμε γεγονότα με μεγάλη ακρίβεια».
Η οπτογενετική χρησιμοποιείται κυρίως ως ερευνητικό εργαλείο για τη μελέτη της λειτουργίας συγκεκριμένων νευρώνων και κυκλωμάτων του εγκεφάλου.
Όπως εξηγεί ο Ντάισεροτ, «αναπόφευκτα δίνει ιδέες για το πώς να διορθώσουμε όσα δυσλειτουργούν. Μόλις εντοπίσουμε τα κύτταρα που προκαλούν ένα σύμπτωμα ή μπορούν να το διορθώσουν, μπορούμε να αναπτύξουμε φαρμακευτικές ή άλλες μεθόδους που στοχεύουν αυτά τα κύτταρα».
Νέες προοπτικές για θεραπείες για άτομα με κληρονομική τύφλωση, αυτισμό ακόμα και σχιζοφρένεια
Ήδη εταιρείες διεξάγουν μελέτες για την αντιμετώπιση κληρονομικής τύφλωσης, όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, εισάγοντας πρωτεΐνη που ενεργοποιείται από το φως στον αμφιβληστροειδή των ασθενών και εξοπλίζοντάς τους με ειδικά γυαλιά που εκπέμπουν φως αναφέρεται στο ίδιο δημοσίευμα του scrippsnews.com.
Ο Ντάισεροτ αναφέρει ότι άλλοι ερευνητές εξετάζουν πιθανά θεραπευτικά σχήματα για αυτισμό και σχιζοφρένεια με βάση τα δεδομένα της οπτογενετικής.
Σύμφωνα με ειδικούς, η οπτογενετική έχει μεταμορφώσει τη νευροεπιστήμη διεθνώς, καθιερώνοντας νέα πρότυπα σε εργαστήρια που μελετούν τις νευρικές οδούς που σχετίζονται με τη συμπεριφορά και τις νόσους. Αυτό δημιουργεί ελπίδες για μελλοντικές θεραπείες σε περιπτώσεις όπου αυτές οι οδοί δυσλειτουργούν.
«Είναι ένα εξαιρετικά ακριβές σύνολο εργαλείων για πειράματα σχετικά με τη λειτουργία του εγκεφάλου, που δύσκολα θα μπορούσαν να γίνουν με άλλον τρόπο», τόνισε ο Jeremy Berg του Πανεπιστημίου Pittsburgh.
BREAKING NEWS
The 2026 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded to Karl Deisseroth, Peter Hegemann and Georg Nagel “for their discoveries concerning light-gated ion channels and optogenetics.” https://t.co/pkDDEBWtkz
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 5, 2026
Δημιουργήσαν νέους χάρτες εγκεφαλικών κυκλωμάτων που βοηθούν στην κατανόηση του νευρικού συστήματος
Τα εγκεφαλικά κύτταρα επικοινωνούν σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και η οπτογενετική έδωσε στους επιστήμονες τη δυνατότητα να τα ελέγχουν με την ίδια ταχύτητα στο εργαστήριο. Αυτό επέτρεψε τη δημιουργία λειτουργικών χαρτών εγκεφαλικών κυκλωμάτων και την ανάπτυξη νέων τεχνικών για την εξερεύνηση της πολυπλοκότητας του νευρικού συστήματος.
Όπως επισημαίνει ο Abdel El Manira, μέλος της Συνέλευσης Νόμπελ, «η οπτογενετική βοήθησε να αποκαλυφθεί πώς διαταράσσονται συγκεκριμένα κυκλώματα του εγκεφάλου, με επιπτώσεις σε παθήσεις όπως η τύφλωση, η κατάθλιψη, ο εθισμός και η άνοια. Παρά τις εντυπωσιακές προόδους, ο εγκέφαλος παραμένει γεμάτος μυστήρια, με πολλά ακόμη να ανακαλυφθούν. Η οπτογενετική μας έδωσε ένα ισχυρό μέσο για να αντιμετωπίσουμε αυτές τις προκλήσεις».
*Η μονοκύτταρη άλγη λιμνών ή αιωρούμενη άλγη αποτελείται από μικροσκοπικούς, μονοκύτταρους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς που ζουν ελεύθερα στο νερό. Είναι το βασικότερο συστατικό του φυτοπλαγκτού και αποτελεί τη βάση της τροφικής αλυσίδας στα γλυκά νερά.
Πηγή: tanea.gr
