Täna kuulutati välja 2026. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna laureaadid. Selle pälvisid kolm teadlast, kelle saavutuseks on meetod nimega optogeneetika. See meetod võimaldab näidata, kuidas närvirakud kujundavad elavas ajus mälestusi, tundeid ja käitumist. Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemiat välja andva Stockholmi Karolinska instituudi teatel on optogeneetika aidanud neuroteadustes anda hoo sisse sootuks uuele ajastule.

- Foto: JONATHAN NACKSTRAND
Auhinna laureaadid on Peter Hegemann, Georg Nagel ja Karl Deisseroth. Hegemann ja Nagel avastasid ainurakse vetika pinnal tähelepanuväärse valgu nimega kanalrodopsiin. Karl Deisseroth muutis selle valgu valgusega juhitavaks närvirakkude lülitiks.
See, kuidas aju juhib tundeid, käitumist ja organismi talitlusi, on pikka aega olnud suur mõistatus. 20. sajandil hakkasid teadlased uurima, millised ajupiirkonnad milliseid funktsioone mõjutavad, kuid omaaegsed meetodid olid liiga algelised, et põhjuslikke seoseid vettpidavalt tõestada. Aegamööda suutsid teadlased inimajust luua vaid visandliku kaardi, mis oli täis valgeid laike ja küsimärke. Nüüd, 2026. aastal, on kõik teisiti. „Optogeneetika annab meile võimaluse kaardistada aju viisil, millest kunagi võisime vaid unistada,“ ütles Nobeli füsioloogia- või meditsiinikomitee esimees Per Svenningsson
pressiteates.
Asi sai alguse Peter Hegemanni uudishimust. Ta tahtis teada, kuidas suudab ainurakne vetikas Chlamydomonas valgusallika suunas ujuda. 2000. aastate alguses avastasid tema ja Georg Nagel vetika rakupinnalt ainulaadsete omadustega valgu kanalrodopsiini. Kui sellele valgule langeb sinine valgus, avaneb valgus kanalike. Seejärel voogavad rakku laenguga ioonid, põhjustades elektriimpulsi. Seega, sinine valgus suutis tänu valgule ainurakset elektriimpulsi teel mõjutada ja nii ka valguse poole liikuma suunata. Teadlased leidsid, et olenemata sellest, millistesse teiste organismide rakkudesse nad selle vetikalt leitud valgu viisid, muutusid need rakud valgustundlikuks.
Artikkel jätkub pärast reklaami
Karl Deisseroth viis kanalrodopsiini sünteesimist kodeeriva geeni rottide närvirakkudesse. Valk tekkis tulemusena ka rottide närvirakkudes, ja kui neile rakkudele sinist valgust lasti, vallandus neis närvisignaal. Seega muutusid rottide närvirakud valgustundlikuks. Selle läbimurde avaldas ta 2005. aastal. Kaks aastat hiljem õnnestus tal panna see valgusega juhitav närvirakkude lüliti tööle elusate hiirte ajus.
Seda meetodit, mille abil tekitatakse ja juhitakse närvisignaale valgusega, nimetatakse optogeneetikaks ning see on kiiresti saavutanud ülemaailmse mõju. Optogeneetika abil on teadlastel õnnestunud leida ajus närvivõrke, mis juhivad konkreetseid mälestusi, tundeid ja käitumisviise, mis on omakorda olulised näiteks neuroloogiliste ja psühhiaatriliste häirete mõistmise seisukohast. Kliinilises meditsiinis kasutavad teadlased seda meetodit katsetes, mille eesmärk on taastada nägemispuudega inimeste nägemine.
Optogeneetika on põhjalikult muutnud meie arusaama ajust, öeldakse Karolinska instituudi pressiteates. Iga päev toob uusi avastusi, mis aitavad lahendada üht inimkonna suurematest mõistatustest - kuidas meie hämmastav aju töötab.
See teema pakub huvi? Hakka neid märksõnu jälgima ja saad alati teavituse, kui sel teemal ilmub midagi uut!