Ген белка, с которого началась оптогенетика (управление нейронами с помощью света), после открытия попал сразу в несколько лабораторий, включая лабораторию нобелевского лауреата 2008 года Роджера Тсиена. Там эксперимент не удался, и образцы отправились в холодильник, а Нобелевскую премию 2026 года в итоге получили другие исследователи. Об этом «Газете.Ru» рассказал Петр Брежестовский, доктор биологических наук, научный директор Института нейронаук Казанского государственного медицинского университета, главный научный сотрудник МФТИ.
Идея управлять клетками мозга светом витала в воздухе с 1979 года, когда нобелевский лауреат Фрэнсис Крик, соавтор модели двойной спирали ДНК, предположил, что свет мог бы избирательно действовать на отдельные группы нейронов — оставалось только найти способ воздействия. Подходящего инструмента не было: мозг передает информацию электрическими сигналами и нейромедиаторами, а лекарственные препараты действуют не специфично, сразу на многие клетки.
Решение пришло неожиданно — из исследований одноклеточных зеленых водорослей, которые с помощью светочувствительного «глазка» плывут к свету или уходят от него. Группа немецких ученых, Георг Нагель, Петер Хегеман и Эрнст Бамберг, выделила из водорослей светочувствительные белки и, проверив их в гигантских яйцеклетках лягушки-ксенопуса, в 2003 году показала, что один из них, каналородопсин-2, представляет собой ионный канал, который открывается под синим светом.
«Эту ДНК немцы разослали в несколько лабораторий. Одна из них — лаборатория нобелевского лауреата Роджера Тсиена, получившего свою премию за флуоресцентные белки. Сотрудники лаборатории попробовали провести с ней эксперименты — и ничего не получилось. Роджер сложил все это дело в холодильник и оставил», — рассказал Брежестовский.
Параллельно ДНК попала в калифорнийскую лабораторию Карла Дайссерота. Его бывший сотрудник Эд Бойден, перешедший к тому моменту в соседнюю лабораторию, выращивал культуру нейронов, внедрял в них белок и светил на клетки, но эксперимент упорно не работал. Прорыв случился, когда исследователь случайно включил никогда не использовавшуюся максимальную интенсивность света.
«Он нажал кнопку и увидел, что при свете в нейроне начинает генерироваться потенциал действия. Это и оказалось прорывом: с помощью синего света можно активировать нейроны», — описал нейробиолог.
В 2005 году Бойден, Дайссерот и немецкие коллеги опубликовали совместную статью, а затем были найдены светочувствительные белки не только возбуждающие, но и тормозящие активность нейронов. Так родилась оптогенетика. Нобелевскую премию 2026 года по физиологии и медицине за это открытие получили Дайссерот, Хегеман и Нагель. Бойдена в списке лауреатов нет — хотя именно его случайный тумблер завершил многолетнюю охоту за «световым выключателем» мозга. «Очень-очень много в науке делается случайностей», — заключил Брежестовский.
Ранее сообщалось, что открытие нобелиатов поможет понять, какие участки мозга связаны с его мыслями, рассказал психофизиолог.