Нобелевскую премию по физиологии и медицине в этом году присудили американскому нейробиологу и психиатру Карлу Дейссероту, а также двум немецким биофизикам Петеру Хегеманну из Берлинского университета имени Гумбольдта и Георгу Нагелю из Вюрцбургского университета.
Они получили награду за «ключевую роль в изучении светочувствительных белков и развитии оптогенетики». Хегеманн и Нагель открыли белок каналородопсин в одноклеточной водоросли, а Дейссерот превратил его в управляемый светом переключатель для нервных клеток.
Нейробиологам давно хотелось научиться стимулировать нейроны, воздействовать, например, на два рядом расположенных и наблюдать, чем будет отличаться реакция. Начинали они с того, что втыкали улитке или мыши электрод прямо в нейрон и стимулировали его, подавая через него ток.
Но пришло время, и появился более гуманный, неинвазивный метод воздействия на нейрон светом, то есть оптогенетика.
По словам нейробиолога, директора Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России Всеволода Белоусова, история оптогенетики начала развиваться гораздо раньше, чем Хегманн проявил своё «любопытство» к водоросли.
До немецких учёных, ещё в 70-е годы прошлого века советский исследователь Олег Александрович Синещёков из МГУ им. Ломоносова изучал фототаксис водорослей, то есть их двигательную реакцию в зависимости от направления источника света.
Он и его коллеги первыми задались вопросом, почему водоросли плывут на свет или, наоборот, избегают его, и предположили, что этим механизмом мог бы быть светоуправляемый электрический рецептор. Они действительно впервые зарегистрировали электрический сигнал в ответ на освещение водоросли.
Фактически Синещёков впервые описал принцип работы таких белков.
Пока, по словам Всеволода Белоусова, оптогенетика применяется только для фотопротезирования сетчатки глаза — аналоги каналородопсина заражают в ней уцелевшие нейроны, которые стали не светочувствительными, возвращая им способность реагировать на световые волны.
В России фотопротезированием сетчатки занимается академик Михаил Островский, правда, пока на доклинической стадии.
Всеволод Белоусов говорит, что за пределами глаза у человека возникает проблема с иммунной системой — она просто уничтожает эти чужеродные белки.
Поэтому группа учёных, вдохновившись оптогенетикой, начала работать не со светочувствительными, а с термочувствительными ионными каналами, потому что они есть и у человека. Сейчас это направление — термогенетику — довели до состояния доклинических исследований и хотят превратить его в такой инструмент, о котором мечтали на первых порах представители направления оптогенетики.