A fényérzékeny ioncsatornák felfedezéséért ítélték oda az orvosi Nobel-díjat

A Magyar Hang cikke szerint idén az amerikai Karl Deisserothnak és a német Peter Hegemannak, illetve a szintén német Georg Nagelnek ítélték oda a legrangosabb tudományos kitüntetést a fényérzékeny ioncsatornák felfedezéséért, illetve az optogenetika tudományágának megalapozásáért. Azóta az optogenetika új ablakot nyitott az idegműködésre, a kutatók a díjazott tudósok munkásságából kiindulva ma már fénnyel tudják ki-be kapcsolni az idegsejteket. Hegeman és Nagel felfedezett egy különleges fehérjét, a csatornarodopszint egy egysejtű alga sejtjein. Ezt a fehérjét alakította át Deisseroth egy molekuláris kapcsolóvá, amelyet az idegsejtekbe építve, majd fénnyel megvilágítva ki-be lehetett kapcsolni az idegsejtet.

A Chlamydomonas egysejtű alga képes a fény felé úszni. Hegeman és Nagel felfedezték, hogy e képessége a sejtfelszínén lévő csatornarodopszin nevű fehérjén alapszik. Amikor kék fény világítja meg a fehérjét, a molekula ioncsatornát nyit a sejt felszínén, és ezzel mozgásra bírják az algát. Ennek a fehérjének a génjét építette Deisseroth a patkányok genomjába, hogy ők is kifejezzék a proteint az idegsejtjeik felületén. Ezután kék fénnyel megviágítva az idegsejtet aktivitásra lehetett bírni (hiszen az idegi impulzusok is ionok beáramlésén alapulnak).

Az optogenetikának elnevezett eljárást azóta a legkülönfélébb agyterületeken lévő idegsejtek működésének befolyásolására, és ezáltal a működésük bizsgálatára használták. Sőt, arra is vannak próbálkozások, hogy a felfedezett fehérje segítségével adják vissza a vakok látását. 2025-ben Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell és Szakagucsi Simon nyerte el a kitüntetést, az emberi immunműködés szabályozásában és féken tartásában kulcsszerepet játszó perifériás immuntolerancia mechanizmusainak feltárásáért. 

Fotó: Niklas Elmehed/@NobelPrize/X