Нобелевская премия по медицине 2026 года была присуждена за выдающиеся достижения в области оптогенетики — технологии, позволяющей управлять нейронами с помощью света. Эта инновация открывает новые горизонты в лечении нарушений зрения и эпилепсии. Подробности об этом важном открытии можно найти в материалах 29.Ru.
Лауреатами премии стали три выдающихся ученых: американский нейробиолог и биоинженер Карл Дейссерот, профессор нейронаук Петер Хегеманн из Германии и биофизик Георг Нагель, также из Германии. Общая сумма награды составила 12 миллионов шведских крон, и она была разделена между ними.
Истоки открытия лежат в увлечении Петера Хегеманна одноклеточной водорослью хламидомонадой (Chlamydomonas), которая способна двигаться к источнику света. Эти водоросли обитают в пресных водоемах и влажной почве. В начале 2000-х годов Хегеманн и Нагель совместно открыли новый белок — каналородопсин. При воздействии синего света на этот белок открывается канал, через который в клетку поступают заряженные ионы, создавая электрический импульс. Исследования показали, что вне зависимости от типа клетки, в которую помещается этот белок, она становится чувствительной к свету.
Карл Дейссерот реализовал эту технологию, введя ген каналородопсина в нервные клетки крыс. При освещении клеток синим светом в них запускался нервный сигнал. Результаты его работы были опубликованы в 2005 году, а в 2007 году он достиг успеха в применении этой технологии на живых мышах. Таким образом, метод управления нервными сигналами с помощью света был назван оптогенетикой.
По словам экспертов ИТМО и Европейского университета в Санкт-Петербурге, уникальность этого открытия заключается в том, что ученые смогли создать точечный выключатель для отдельных нейронов в живом мозге. Ранее существующие методы, такие как электрическая стимуляция, затрагивали множество нейронов одновременно, а фармакологические подходы действовали медленно и не избирательно. Оптогенетика, напротив, предоставляет возможность управлять конкретными типами клеток в реальном времени, что позволяет устанавливать причинно-следственные связи и более точно регулировать их.
Например, активируя определенные нейронные цепи, исследователи смогли выявить функции, связанные с памятью, эмоциями, болью, зависимостями, тревогой, депрессией и болезнью Паркинсона. Перспективы применения оптогенетики охватывают широкий спектр задач, включая точное картирование работы мозга и высокоселективные терапевтические подходы, направленные на конкретные биологические мишени.
На данный момент большинство экспериментов проводятся на мышах. Ученые используют свет для стимуляции мозга, и животные, подобно роботам, выполняют заданные действия. Также возможно регулирование памяти, включая воспоминания или подавляя их. В 2026 году в рамках ранних клинических исследований была получена информация о том, что оптогенетика может помочь в восстановлении зрения при дегенерации сетчатки. У пациентов с пигментным ретинитом были отмечены первые признаки улучшения зрительной функции.
В России также проводятся исследования в области оптогенетики. В 1978 году биофизики МГУ Феликс Литвин и Олег Синещеков впервые зафиксировали электрический ответ водоросли на свет, что стало основой для дальнейших исследований, проведенных Хегеманном. В 2015 году Олег Синещеков и Елена Говорунова открыли анионные каналородопсины, которые в настоящее время применяются для подавления активности нейронов.
Научный сотрудник Института междисциплинарных медицинских исследований Европейского университета в Санкт-Петербурге Артемий Охотин подчеркнул, что оптогенетика является более аккуратным и бережным методом по сравнению с традиционными подходами. Он сравнил эту технологию с чипом в компьютере, который можно включать и выключать с помощью света. Это открывает новые возможности для изучения мозга, так как ранее для этого требовалось внедрение тонких электродов, что было инвазивным и необратимым.
Сегодня оптогенетика находит применение исключительно в научных исследованиях, и в повседневной медицине она пока не используется. Однако перспективы ее применения для лечения людей, особенно при эпилепсии, весьма многообещающие. При тяжелых формах эпилепсии иногда единственным вариантом остается операция по изоляции участка мозга, вызывающего судороги. В теории, возбуждение можно гасить с помощью светодиода, хотя это пока еще на уровне идей.
Артемий Охотин также отметил, что в России существует как минимум одна научная группа, занимающаяся исследованиями в области оптогенетики, работающая в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии в Москве. Исследования проводятся под руководством Алексея Малышева и других ученых. Таким образом, оптогенетика оказывается на переднем крае научных исследований, открывая новые горизонты в медицине и нейробиологии.