Троє науковців отримали Нобеля за керування нейронами світлом — ScienceDaily
Карл Дайссерот, Петер Гегеманн і Георг Нагель отримали Нобелівську премію з фізіології або медицини за дослідження світлокерованих іонних каналів та оптогенетики — методу, який дає змогу активувати окремі нервові клітини світлом. Про це повідомляє ScienceDaily.
Гегеманн із Берлінського університету імені Гумбольдта та Нагель з Університету Вюрцбурга досліджували, як одноклітинна водорість Chlamydomonas реагує на світло. Вони встановили, що цей механізм пов’язаний із білком каналродопсином. Він міститься у зовнішній мембрані клітини водорості та має молекулу ретинальдегіду, здатну поглинати світло.
Як світло активує клітини
Після потрапляння світла ретинальдегід змінює форму, через що змінюється й каналродопсин та відкривається канал у мембрані. Крізь нього до клітини можуть надходити позитивно заряджені іони, зокрема натрій, що створює сигнал для руху водорості.
Науковці застосували цей принцип до нервових клітин. Для цього в потрібні нейрони доставляють ген каналродопсину, зазвичай за допомогою модифікованого вірусу, який не викликає хвороби. Після цього клітини виробляють світлочутливий білок і реагують на освітлення, тоді як сусідні нейрони без такого білка не зазнають впливу світла.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
Дослідження пам’яті та можливості лікування
У дослідах на мишах світло до мозку спрямовують через тонке оптичне волокно. Це дозволяє швидко вмикати й вимикати активність невеликих груп нейронів та вивчати їхню роль у пам’яті, сні, відчуттях або рухах.
У 2012 році команда Массачусетського технологічного інституту позначила методом оптогенетики клітини центру пам’яті мишей, активні під час досліду з легким електричним ударом. Коли через кілька днів ці клітини активували світлом в іншій клітці, тварини завмирали від страху, наче згадували пережите. Дайссерот був серед авторів цієї роботи.
Оптогенетику також випробовують у ранніх клінічних дослідженнях за участю людей із дегенерацією сітківки. Дослідники вводять світлочутливі білки в нервові клітини, що збереглися після втрати паличок і колбочок, аби відновити частину зору. Також вивчають можливість застосування методу для лікування хвороби Паркінсона та епілепсії.
