У Швеції стартував Нобелівський тиждень. Першу нагороду традиційно вручили у галузі фізіології та медицини за дослідження світлочутливих іонних каналів та оптогенетики.
Лавреатами стали біохімік Карл Дейссерот та біофізики Петер Геґеманн й Георг Нагель, передає zn.ua.
На початку 2000-х років німецькі біофізики Геґеманн та Нагель вивчали, як одноклітинна зелена водорість Chlamydomonas reinhardtii реагує на світло і рухається до нього.
Вони виявили на поверхні клітини водорості унікальний білок — каналородопсин.
Світлочутливий білок опсин працює одночасно і як сенсор світла, і як іонний канал.
Коли на нього потрапляє синє світло, канал відкривається, всередину клітини переходять позитивно заряджені іони (, наприклад, катіони натрію), і генерується електричний імпульс.
Зелене або жовте світло активує інші білки, які працюють вже як деактиватор, запускаючи всередину клітини аніони (наприклад, хлору).
Науковці довели, що цей білок можна ввести у будь-яку іншу клітину, і вона також набуде світлочутливості.
У 2005 році американський нейробіолог Карл Дейссерот разом із колегами зі Стенфордського університету інтегрував ген каналородопсину в ДНК нервових клітин щурів.
Направивши на ці нейрони синє світло, Дейссерот зміг штучно згенерувати нервовий сигнал.
Саме дослідження Дейссерота та його колег сформували термін оптогенетика.
Метод поєднує генетику та оптику: ген світлочутливого білка «упаковують» і за допомогою безпечного вірусу, який працює як кур’єр, вводять у конкретну ділянку мозку.
Завдяки генетичним маркерам білок синтезується лише в одному конкретному типі нейронів.
За допомогою введення світлочутливих генів у клітини сітківки ока вченим вдалося частково повернути зір пацієнтам із повною сліпотою.
Метод також допоміг зрозуміти механізми розвитку хвороби Паркінсона, епілепсії, депресії, шизофренії та наркотичної залежності.
Крім того, завдяки точковій дії науковці отримали можливість «картографувати» мозок і визначити точні нейронні ланцюги, що відповідають за формування спогадів, емоції, страх, агресію та соціальну поведінку.
