Ο τρόπος με τον οποίο ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαχειρίζεται τα συναισθήματα, τις συμπεριφορές και τις σωματικές λειτουργίες αποτελούσε ανέκαθεν μυστήριο. Ομως η ανάπτυξη της οπτογενετικής – μιας πρωτοποριακής τεχνικής, που χρησιμοποιεί το φως για να ελέγχει μεμονωμένα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο – αλλάζει τον τρόπο της επιστημονικής μελέτης του. Εμπλουτίζει τις γνώσεις σχετικά με τις διαταραχές του εγκεφάλου και ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση και τη θεραπεία νευρολογικών και νευροαναπτυξιακών διαταραχών όπως η σχιζοφρένεια, το Αλτσχάιμερ, το Πάρκινσον, η επιληψία και ο εθισμός, αλλά και διαταραχών αισθητηριακής επεξεργασίας, για παράδειγμα στην όραση και στην ακοή.
Γι’ αυτήν τη σπουδαία επιστημονική έρευνα και τις «ανακαλύψεις τους σχετικά με τους διαύλους ιόντων που ενεργοποιούνται από το φως και την οπτογενετική» τιμήθηκαν χθες με το Νoμπέλ Φυσιολογίας ή Ιατρικής 2026 ο αμερικανός Καρλ Ντάισεροθ και οι γερμανοί Πέτερ Χέγκεμαν και Γκέοργκ Νάγκελ. «Η μέθοδος αυτή καθιστά δυνατή την ενεργοποίηση ή την απενεργοποίηση της δραστηριότητας μεμονωμένων νευρικών κυττάρων σε έναν ζωντανό εγκέφαλο» και «χρησιμοποιείται πλέον σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο για να αποκαλύψει τα μυστήριά του», τόνισε ο Τόμας Πέρλμαν, γενικός γραμματέας της αρμόδιας Επιτροπής Νομπέλ στο Ινστιτούτο Καρολίνσκα της Σουηδίας. «Για πρώτη φορά μπορούμε πραγματικά να αρχίσουμε να κατανοούμε πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους οι διαφορετικοί νευρώνες σε ολόκληρο τον εγκέφαλο», εξήγησε η Αννα Βέντελ, μέλος της Επιτροπής.
«Δεν είχα ακόμη κοιμηθεί, καθώς είμαι άνθρωπος που ξενυχτά, και τώρα δεν νομίζω ότι θα μπορέσω να κοιμηθώ για αρκετή ώρα», περιέγραψε την πρώτη του αντίδραση όταν πληροφορήθηκε τη βράβευση ο 54χρονος Καρλ Ντάισεροθ, διακεκριμένος αμερικανός νευροεπιστήμονας, καθηγητής Ψυχιατρικής και Συμπεριφορικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ.
Εκπαιδευόταν αρχικά στη νευροχειρουργική, αλλά στράφηκε στην ψυχιατρική όταν ήρθε σε επαφή με ασθενείς σε ψυχιατρική κλινική, τους οποίους δεν μπορούσε να βοηθήσει. «Γιατί ο εγκέφαλος λειτουργεί τόσο διαφορετικά από άνθρωπο σε άνθρωπο;», διερωτήθηκε, βρίσκοντας την απάντηση στην έρευνα δύο γερμανών επιστημόνων: των νυν συν-βραβευθέντων Πέτερ Χέγκεμαν και Γκέοργκ Νάγκελ, 71 και 73 ετών αντιστοίχως.
Ηταν αρχές της δεκαετίας του 1990 όταν ο Χέγκεμαν μελέτησε τον τρόπο με τον οποίο το μονοκύτταρο χλωροφύκος Chlamydomonas αντιδρά στο φως μέσα σε μόλις μισό χιλιοστό του δευτερολέπτου. Υπέθεσε ότι μία και μοναδική πρωτεΐνη μπορούσε να «συλλαμβάνει» το φως και να λειτουργεί ως δίαυλος ιόντων. Ο Νάγκελ έλεγξε αυτή τη θεωρία, εισάγοντας γονίδια του Chlamydomonas σε ωάρια βατράχων. Ανακάλυψε την πρωτεΐνη channelrhodopsin-2, έναν φωτοευαίσθητο δίαυλο ιόντων. Το 2003, οι δυο τους δημοσίευσαν τα ευρήματα ερευνών, βάσει των οποίων η πρωτεΐνη μπορούσε να εισαχθεί σε ανθρώπινα κύτταρα και να προκαλέσει νευρικά σήματα με τη χρήση φωτός. Δύο χρόνια αργότερα, ο Ντάισεροθ εφάρμοσε την τεχνική σε νευρικά κύτταρα ποντικιών. Η μέθοδος ονομάστηκε οπτογενετική το 2006.
Σήμερα χρησιμοποιούνται πειραματικά μοντέλα αυτής της τεχνικής σε εργαστηριακές έρευνες σε ποντίκια για την άνοια, την επιληψία και τον εθισμό. «Κατανοώντας ποια κύτταρα είναι ενεργά σε αυτές τις ασθένειες στα ποντίκια, μπορούμε να καταλάβουμε πού πρέπει να αναζητήσουμε αντίστοιχους μηχανισμούς στους ανθρώπους», τόνισε η Αννα Βέντελ, καθηγήτρια Μοριακής Ιατρικής στο Καρολίνσκα. Επιπλέον, «η οπτογενετική έχει χρησιμοποιηθεί για τη μερική αποκατάσταση της όρασης σε τυφλούς ασθενείς με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια», υπογράμμισε ο καθηγητής Νευρολογίας στο Καρολίνσκα, Περ Σβένινγκσον. Οι επιστήμονες ελπίζουν επίσης ότι η τεχνική θα μπορούσε να βελτιώσει τα κοχλιακά εμφυτεύματα, επιτρέποντας ενδεχομένως πιο ακριβή διέγερση του ακουστικού νεύρου σε σχέση με τις σημερινές ηλεκτρικές συσκευές.
«Εκπληκτοι και ενθουσιασμένοι» δήλωσαν οι τρεις βραβευθέντες επιστήμονες, όταν πληροφορήθηκαν τη διάκρισή τους με το φετινό Νομπέλ Φυσιολογίας ή Ιατρικής, δήλωσε ο γενικός γραμματέας της Επιτροπής. «Είπαν το ίδιο πράγμα, θεωρώντας απολύτως υπέροχο το γεγονός ότι θα λάμβαναν το βραβείο μαζί, αποκαλώντας ο ένας τον άλλον φίλο». Θα μοιραστούν χρηματικό έπαθλο ύψους 12 εκατομμυρίων σουηδικών κορόνων.