Kako je profesor Karl saopštio porodici da je dobio Nobelovu nagradu za otkriće koje pomaže da razumemo mozak

Kako nastaje strah, zašto pamtimo određene trenutke i šta nas pokreće da potražimo nečiju blizinu? Metoda za čiji su razvoj trojica naučnika dobila Nobelovu nagradu za medicinu omogućava istraživačima da mnogo preciznije ispituju nervne ćelije koje učestvuju u tim procesima.

Jedna vest bila je dovoljna da porodično jutro postane trenutak za pamćenje. Kada je profesor Karl Dajserot (Karl Deisseroth) saopštio deci da je dobio Nobelovu nagradu, usledili su uzvici oduševljenja i zagrljaji. Univerzitet Stenford objavio je snimak njihove reakcije, približivši javnosti čoveka čiji je rad promenio način na koji naučnici proučavaju mozak.

Preporučujemo

Iza ovog porodičnog trenutka stoje godine istraživanja jednog od najtežih pitanja medicine: kako aktivnost nervnih ćelija učestvuje u nastanku uspomena, osećanja i ponašanja?

Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za 2026. godinu zajedno su dobili Karl Dajserot, Peter Hegeman i Georg Nagel, za otkrića povezana sa jonskim kanalima koji se aktiviraju svetlošću i optogenetikom. Njihov rad omogućio je razvoj metode kojom se aktivnost odabranih nervnih ćelija može podsticati ili potiskivati pomoću svetlosti.

Od sićušne alge do „prekidača“ za nervne ćelije

Početak ove priče nije bio u ljudskom mozgu, već u jednoćelijskoj algi.

Peter Hegeman i Georg Nagel proučavali su kanalrodopsin, protein koji reaguje na svetlost. On u ćelijskoj membrani stvara kanal kroz koji prolaze naelektrisane čestice, odnosno joni. To svojstvo omogućilo je naučnicima da istraže može li sličan mehanizam da posluži za kontrolu aktivnosti drugih ćelija.

Dajserot i njegovi saradnici potom su pokazali da nervne ćelije mogu da postanu osetljive na svetlost kada se u njih unese gen sa uputstvom za stvaranje takvog proteina. U ključnom radu objavljenom 2005. godine u časopisu Nature Neuroscience, pokazali su da svetlosni impulsi mogu veoma brzo i precizno da pokrenu njihovu aktivnost.

Tako je razvijena optogenetika, metoda koja povezuje genetiku i svetlost. Različiti svetlosno osetljivi proteini omogućavaju aktiviranje ili potiskivanje nervne aktivnosti, pa istraživači mogu da ispituju ulogu određenih ćelija i njihovih međusobnih veza.

Zašto je važno da znamo koje ćelije učestvuju u osećanjima

Za razumevanje mozga nije dovoljno samo zabeležiti da je neka oblast aktivna dok se nešto događa. Potrebno je ispitati i kakvu ulogu ta aktivnost ima.

Optogenetika omogućava da se odabrane ćelije aktiviraju ili da se njihova aktivnost potisne, a zatim posmatra šta se menja. Tako naučnici mogu preciznije da proveravaju ulogu pojedinih grupa neurona unutar složenih nervnih mreža. To je važan korak od posmatranja aktivnosti mozga ka ispitivanju uzroka i posledica.

U istraživanjima na životinjama ova metoda pomogla je proučavanju nervnih mreža povezanih sa socijalnim ponašanjem, simptomima nalik depresiji i poremećajima kretanja. Nalazi iz takvih eksperimenata pomažu razumevanju bolesti, ali se ne mogu neposredno preneti na ljude niti predstavljaju dokaz da je pronađeno njihovo lečenje.

Otkriće zato ne znači da su naučnici konačno objasnili sva ljudska osećanja. Ono im je dalo mnogo precizniji alat za istraživanje procesa koji su ranije bili teško dostupni.

Šta ovo otkriće može da znači za pacijente

Jedna od posebno važnih primena optogenetike istražuje se u pokušajima da se osobama sa teškim oštećenjem vida vrati deo vidne funkcije.

U istraživanju objavljenom 2021. godine u časopisu Nature Medicine, opisan je pacijent koji je izgubio vid zbog retinitis pigmentoze, bolesti kod koje propadaju ćelije mrežnjače osetljive na svetlost.

Posle eksperimentalnog tretmana, uz korišćenje posebnih naočara koje su svetlosne signale usmeravale ka tretiranim ćelijama mrežnjače, pacijent je mogao da uoči, pronađe i prebroji određene predmete. Radilo se o delimičnom povratku vidne funkcije, a ne o vraćanju normalnog vida. Bez tih naočara nije mogao da prepozna predmete u opisanim testovima.

Takvi rezultati pokazuju kako osnovna naučna istraživanja mogu da otvore put medicinskoj primeni. Istovremeno, ostaje potrebno pažljivo ispitati bezbednost, trajnost i obim koristi ovakvog pristupa.

Nobelova nagrada, porodični zagrljaj i povratak svakodnevici

Dok su naučnici i novinari govorili o značaju otkrića, Dajserotova deca reagovala su na najjednostavniji način: radošću zbog očevog uspeha.

– Tata, osvojio si sve nagrade! – rekla je njegova desetogodišnja ćerka Sofi, prema objavi Univerziteta Stenford.

Ni Nobelova nagrada nije zaustavila jutarnje obaveze. Tog dana Dajserot je, kao i drugih školskih jutara, pripremao deci sendviče.

Na pitanje kako će proslaviti priznanje, odgovor je usmerio ka onome zbog čega istraživanja imaju smisla:

– Vratiti se poslu. Imamo još mnogo toga da otkrijemo i mnogo ljudi kojima treba pomoći.

Pogledajte, još jednom trenutak kada je Karl Dajserot saopštio deci da je dobio Nobelovu nagradu.

(eKlinika.rs/BBS.com)