جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۶ به سازندگان فناوری کنترل سلول‌ها با نور اهدا شد

کمیته نوبل امروز دوشنبه اعلام کرد که جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۲۰۲۶ را به پاس کشفیات بنیادینی که به شکل‌گیری حوزه اپتوژنتیک منجر شد، به‌طور مشترک به دو دانشمند آلمانی و یک آمریکایی به نام‌های گئورگ ناگل، پیتر هگمان و کارل دایسراث اهدا می‌کند.

اپتوژنتیک، فناوری پیشرفته‌ای است که به دانشمندان امکان می‌دهد با استفاده از نور، سلول‌ها را روشن و خاموش کنند. این روش با بهره‌گیری از پروتئین‌های حساس به نور موسوم به رودوپسین‌ها، امکان هدف‌گیری دقیق سلول‌ها، از جمله سلول‌های مغزی و بررسی عملکرد آن‌ها را فراهم می‌کند.

فناوری اپتوژنتیک با گشودن راهی بی‌سابقه برای مطالعه فعالیت مغز، علم عصب‌شناسی را متحول کرده است. دایسروث در مقاله‌ای که سال ۲۰۱۰ در نشریه ساینتیفیک آمریکن منتشر کرد، توضیح داد که مغز چنان پیچیده است که «عصب‌شناسان هنوز درک عمیقی از آنچه این عضو واقعاً انجام می‌دهد ندارند؛ از اینکه الگوهای فعالیت مشخص در سلول‌های مغزی مشخص چگونه در نهایت به شکل‌گیری افکار، احساسات و خاطرات منجر می‌شوند.»

اپتوژنتیک نشان می‌دهد که نورون‌های مشخص و مسیرهای عصبی چگونه رفتارهایی مانند غذاخوردن، اجتماعی‌بودن و پرخاشگری را کنترل می‌کنند. کنترل و پایش تک‌تک سلول‌ها همچنین به روشن‌تر شدن سازوکار بیماری‌های عصبی مانند پارکینسون و صرع کمک کرده است.

المنیرا افزود: «این فناوری همچنین به آشکارشدن چگونگی اختلال در مدارهای مشخص مغزی کمک کرده و پیامدهایی برای بیماری‌هایی مانند نابینایی، افسردگی، اعتیاد و زوال عقل داشته است. بااین‌حال، با وجود این پیشرفت‌های شگفت‌انگیز، مغز همچنان رازهای بی‌شماری در خود دارد و هنوز چیزهای بسیار بیشتری برای یادگیری و کشف باقی مانده است. اپتوژنتیک ابزاری قدرتمند برای رویارویی با این چالش‌ها در اختیارمان قرار داده است.»

المنیرا توضیح داد که دستاورد سه دانشمند برنده بر ایده‌ای بنا شده است که فرانسیس کریک، زیست‌شناس مولکولی و برنده نوبل ۱۹۶۲، مطرح کرده بود. کریک پیشنهاد داده بود که شاید بتوان از نور برای کنترل سلول‌های مشخص استفاده کرد. او گفت: «این ایده‌ای درخشان بود، اما در آن زمان کاملاً دور از ذهن به نظر می‌رسید.»

پژوهشگران برای درک بهتر چگونگی عملی‌شدن ایده‌ی کنترل سلول‌ها با نور، جلبک‌هایی به نام کلامیدوموناس را مطالعه کردند که در واکنش به نور به سمت آن شنا می‌کنند. هگمان و ناگل در جریان مجموعه‌ای از آزمایش‌ها دریافتند که پروتئین‌های رودوپسین نقشی اساسی در این فرایند دارند. سپس دایسراث این یافته‌ها را روی نورون‌های پستانداران به کار گرفت.

دانشمندان امیدوارند اپتوژنتیک در آینده کاربردهای درمانی نیز پیدا کند. برای مثال، نتایج برخی مطالعات بالینی اولیه نشان می‌دهد درمان اپتوژنتیک می‌تواند به بازگرداندن بینایی در افراد مبتلا به رتینیت پیگمنتوزا کمک کند؛ نوعی بیماری ارثی و پیش‌رونده که موجب از بین‌رفتن سلول‌های حساس به نور در چشم می‌شود. پزشکان می‌توانند دی‌ان‌ای حاوی دستور ساخت یک پروتئین حساس به نور را به نورون‌های شبکیه وارد کنند تا این سلول‌ها بتوانند در معرض نور فعال شوند و سیگنال‌های الکتریکی را به مغز بفرستند؛ در نتیجه، سلول‌های مرده و آسیب‌دیده دور زده می‌شوند.

دایسراث استاد دانشگاه استنفورد است؛ هگمان در دانشگاه هومبولت برلین در آلمان تدریس می‌کند و ناگل در دانشگاه وورتسبورگ آلمان مشغول کار است. پژوهش‌های برنده نوبل در دانشگاه استنفورد، مؤسسه ماکس پلانک برای بیوشیمی و مؤسسه ماکس پلانک برای زیست‌فیزیک، هر دو در آلمان انجام شدند.

جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی که نخستین‌بار در سال ۱۹۰۱ اعطا شد، به پاس نوآوری‌ها و دستاوردهای پیشگام در پزشکی و علوم زیستی، تاکنون ۱۱۶ بار به ۲۳۲ برنده تعلق گرفته است. از جمله این دستاوردها می‌توان به کشف انسولین، پنی‌سیلین، گروه‌های خونی و ساختار مولکولی DNA، همچنین شناخت فرایندهای زیستی مانند نحوه عملکرد نورون‌ها، چگونگی گسترش مالاریا و نقش ویروس‌های پاپیلومای انسانی در سرطان دهانه رحم اشاره کرد. برخی جوایز نیز به دستاوردهای درمانی، از جمله لقاح آزمایشگاهی و نخستین آنتی‌بیوتیک برای درمان سل، اختصاص یافته‌اند.