Predstavte si, že by ste vedeli jediným stlačením vypínača rozsvietiť alebo zhasnúť presne tú jednu bunku v mozgu, ktorá vás zaujíma, a sledovať, čo sa stane s myšlienkou, pohybom či spomienkou. Znie to ako scéna zo sci-fi, no práve za niečo také v pondelok udelili Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu. Ocenenie si rozdelia americký vedec Karl Deisseroth (54) zo Stanfordovej univerzity a dvaja nemeckí výskumníci, Peter Hegemann (71) z Humboldtovej univerzity v Berlíne a Georg Nagel (73) z univerzity vo Würzburgu.
Nobelov výbor im cenu udelil za „objavy týkajúce sa svetlom riadených iónových kanálov a optogenetiky“. Ak vám tie slová nič nehovoria, nevadí – stačí vedieť, že ide o metódu, ktorá podľa výboru umožňuje „zapnúť alebo vypnúť aktivitu jednotlivých nervových buniek v živom mozgu“. Dnes sa táto technika používa v laboratóriách po celom svete a pomáha odhaľovať to, čo sa doteraz skrývalo v najzáhadnejšom orgáne nášho tela. Trojica si rozdelí 12 miliónov švédskych korún, teda približne 1,2 milióna dolárov Reuters.
Príbeh tohto objavu sa začal, ako sa to pri veľkej vede často stáva, pri na prvý pohľad nenápadnej otázke. V deväťdesiatych rokoch sa Peter Hegemann, vtedy pôsobiaci na Max Planckovom inštitúte pre biochémiu v Nemecku, pýtal, prečo sa jednobunková riasa druhu Chlamydomonas dokáže plávať smerom k svetlu. O desať rokov neskôr spolu s Georgom Nagelom prišli na to, že za touto schopnosťou stojí svetlom citlivý proteín, ktorý funguje ako vypínač – keď naň dopadne svetlo, otvorí kanál, cez ktorý môžu prúdiť ióny. Tento proteín dostal meno channelrhodopsin.
Skutočný prelom prišiel, keď Karl Deisseroth na Stanfordovej univerzite geneticky upravil potkany tak, aby channelrhodopsin tvorili priamo vo svojich nervových bunkách. Vďaka tomu sa dali konkrétne neuróny aktivovať jednoducho tak, že sa na ne posvietilo. Táto práca, publikovaná v roku 2005, otvorila vedcom úplne nový spôsob, ako skúmať funkciu presne vymedzených skupín neurónov – a práve to dnes robia laboratóriá na celom svete New Scientist.
„Je to naozaj nová éra v neurovedách vďaka tejto metodike,“ povedal pri vyhlásení výsledkov tajomník Nobelovho výboru Thomas Perlmann. A nepreháňal – odvtedy vedci objavili ďalšie svetlom citlivé proteíny, ktoré reagujú na rôzne farby svetla, čo umožňuje ešte presnejšie ovládanie upravených nervových buniek. Na základe optogenetiky sa dnes vyvíjajú aj liečebné postupy, napríklad možnosť čiastočne vrátiť zrak nevidiacim ľuďom.
Metóda má aj svoje hranice. Svetlo totiž nedokáže preniknúť hlboko do tela, preto viacero tímov po svete pracuje na podobných technikách založených na ultrazvuku alebo magnetizme, ktoré by mohli optogenetiku v budúcnosti doplniť alebo nahradiť tam, kde svetlo nestačí.
Udelenie medicínskej Nobelovej ceny tradične otvára celý týždeň oznámení – v utorok nasleduje fyzika, v stredu chémia, vo štvrtok literatúra, v piatok mierová cena a týždeň uzavrie 12. októbra ekonomická cena Euronews. Ocenenie v medicíne sa udeľuje od roku 1901 a doteraz si ho odnieslo 232 laureátov. Patrí medzi najprestížnejšie vedecké uznania na svete – v minulosti ho získal napríklad Alexander Fleming za objav penicilínu alebo Karl Landsteiner za objav krvných skupín.
Ak vás teraz napadlo, že toto všetko je príliš vzdialené od bežného života, skúste sa zamyslieť inak. Optogenetika dnes pomáha pochopiť, ako funguje pamäť, ako vznikajú závislosti, prečo zlyhávajú niektoré liečby depresie či Parkinsonovej choroby. Je to presne ten typ základného výskumu, z ktorého o dekádu či dve môžu vzísť liečby chorôb, s ktorými si dnešná medicína ešte nevie poradiť. A práve za objavy, ktoré na prvý pohľad vyzerajú ako čistá zvedavosť, nakoniec často prichádzajú najväčšie zmeny v medicíne.