Нобелевская премия по медицине 2026 года: метод, который произвёл революцию в изучении мозга, а также неврологических и психиатрических расстройств

Трое ученых, которые в начале этого века разработали метод, позволяющий составить карту мозга с указанием управляемых им функций, а не ограничиваться лишь анатомическими данными, были удостоены в этом году Нобелевской премии по медицине. Открытия немцев Петера Хегемана и Георга Нагеля, а также американца Карла Дейссерота заложили основу оптогенетики — метода, использующего свет для активации или подавления нейронов, — и произвели революцию в исследованиях неврологических и психиатрических расстройств. «Этот метод сейчас используется в лабораториях по всему миру для раскрытия тайн мозга», — подчеркнул Томас Перлманн, генеральный секретарь Нобелевского комитета по физиологии и медицине, ответственный за ежегодный отбор лауреатов. Именно он объявил имена лауреатов на пресс-конференции, которую можно было посмотреть онлайн чуть позже 6:30 по аргентинскому времени. «Оптогенетика открывает возможности для картирования мозга таким образом, о котором раньше мы могли только мечтать», — добавил Пер Свеннингссон, председатель комитета, после того как в штаб-квартире Каролинского института в Стокгольме были объявлены лауреаты этого года. «Перед объявлением, как и каждый год, Перлманн связался с Хегеманном, Нагелем и Дейссеротом, которые сделали свои открытия в лабораториях Института Макса Планка и Стэнфордского университета». Первым откликнулся на звонок Дейссерот, «который спал, но проснулся», — рассказал секретарь комитета. «Все трое были очень удивлены, — продолжил он. — И все трое сказали одно и то же: что для них было совершенно замечательно разделить премию с двумя другими коллегами». Сообщается, что награда включает денежную сумму в размере 1,2 миллиона долларов, которая будет разделена между тремя лауреатами. «Оптогенетика — открытие, признанное Нобелевской ассамблеей Каролинского института как прорыв в области медицинских наук, — началась с микроводоросли и вопроса Хегемана: как водоросль может так быстро (за полмиллисекунды) реагировать на свет? Поиск ответа, начатый с тех пор, в начале 90-х годов, привел его спустя десятилетие к открытию того, что позволяет одноклеточным зелёным водорослям Chlamydomonas плыть к свету, притягиваемым источниками света. Таким образом, идея, которую учёные начали выдвигать ещё в 60-е годы, чтобы лучше понять, например, как возникает сознание, воплотилась в реальность в первые годы этого века и в конечном итоге произвела революцию в изучении мозга». Хегегманн, работавший в Институте биохимии имени Макса Планка, обнаружил на клеточной поверхности водоросли белок (каналородопсин), способный преобразовывать свет в электрические сигналы. Затем вместе с Нагелем из Института биофизики имени Макса Планка они описали, что это возможно благодаря открытию канала в клеточной мембране, который позволяет генерировать электрический импульс внутри клетки. Применение этого белка к другим клеткам показало, что они также становились светочувствительными. Дейссерот, профессор биоинженерии, психиатрии и поведенческих наук Стэнфордского университета, взял за основу работу своих немецких коллег и пошел еще дальше: он использовал модифицированный вирус для введения гена каналоропсина в мозг грызунов. Генетический материал этого белка он запросил у Нагеля. «Вместе со своей командой он использовал импульсы синего света для активации нервных сигналов в мозге животных. И ему это удалось, как следует из результатов, опубликованных в 2005 году. В течение следующих двух лет он разработал крошечные светочувствительные оптические волокна, которые можно было имплантировать для освещения нейронов. Действуя как выключатель, они активировали нейроны, и впервые исследователи наблюдали, как происходили функции или поведения, связанные с различными нейронными цепями. У мышей первый эксперимент вызвал движение усов. «Этот метод быстро стал применяться в различных лабораториях по всему миру. Исследователи смогли идентифицировать нейронные цепи, управляющие воспоминаниями, эмоциями и поведением, связанными с неврологическими и психиатрическими расстройствами». «В области клинической медицины этот метод применяется для восстановления зрения у людей с нарушениями зрения», — подчеркнул Нобелевский комитет. «Оптогенетика радикально изменила наше понимание работы мозга. Каждый день появляются новые открытия, которые помогают разгадать одну из величайших загадок человечества: как устроен наш удивительный мозг», — отметили они, обосновывая своё решение. «В прошлом году Нобелевскую премию присудили трём учёным, которые обнаружили, как иммунная система саморегулируется, чтобы не атаковать здоровые клетки организма. Это позволило за последние два десятилетия исследовать новые подходы к лечению рака и аутоиммунных заболеваний или улучшить результаты трансплантации, например. Луис Игнасио Бруско, невролог и профессор кафедры физиологии медицинского факультета Университета Буэнос-Айреса (UBA), подчеркнул «революционный» прогресс в области оптогенетики. «Используемый механизм очень, очень интересен, поскольку предполагает, во-первых, возможность локализации определенных нейронов путем введения генов мембранных белков, активируемых светом [опсинами]. Это означает научную революцию», — отметил бывший декан факультета медицинских наук УБА. «Именно в «Руководстве по нейрофизиологии», написанном им в соавторстве с Даниэлем Кардиналли, они рассматривают механизмы, обнаруженные благодаря картированию мозга с помощью этой модели: от возможности «локализовать очень специфические структуры, связанные с вознаграждением, памятью, болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона, зависимостями» и т. д., до понимания того, что существует «неврологический язык», который можно перевести посредством активации электрических сигналов под действием световой энергии». «Революционность заключается в возможности вводить в клеточную мембрану специфические белки других очень примитивных организмов [таких, как одноклеточные водоросли], добиваться возможности наблюдать различные области мозга и понимать, что механизм перевода всегда сводится к одному и тому же нейронному языку: язык тех каналов, которые открываются [под действием света], чтобы пропускать внутрь или наружу натрий, кальций или калий, и это активирует или тормозит (или и то, и другое) клеточные механизмы, которые помогают нам понять процессы заболеваний или работу мозга». «С применением оптогенетики этот список продолжает расти. Исследовательские группы смогли выявить у пациентов нейронные цепи, связанные с приемом пищи, ощущением боли, жаждой или концентрацией внимания, а также механизмы, участвующие в системе вознаграждения, социальном поведении, контролирующие циркадный ритм или вызывающие лихорадку при реакции иммунной системы. Кроме того, он позволил более точно определить отличительные признаки депрессии, тревожности или шизофрении, а также используется в проводимых в настоящее время клинических испытаниях, направленных на восстановление зрения у людей, страдающих слепотой вследствие пигментного ретинита — заболевания, которое постепенно нарушает способность клеток глаза (колбочек и палочек) реагировать на свет. "