Optogenetyka daje szansę na przywrócenie wzroku. Naukowcy komentują noblowskie odkrycie
Optogenetyka pozwala sprawdzać, jak wybrane komórki nerwowe wpływają na zachowanie, pamięć czy emocje. Próby wykorzystania tej metody do przywracania wzroku już trwają. Polscy naukowcy podczas Tygodnia Noblowskiego na Uniwersytecie Warszawskim wyjaśniali znaczenie odkryć nagrodzonych medycznym Noblem.
Z tego artykułu dowiesz się:
- Za jakie odkrycia przyznano tegorocznego Nobla z medycyny.
- Jak sterowanie komórkami za pomocą światła może pomóc w częściowym przywracaniu wzroku.
- Jakie są jeszcze inne możliwościach zastosowania optogenetyki w medycynie.
Optogenetyka pozwala sterować komórkami za pomocą światła
Karl Deisseroth, Peter Hegemann i Georg Nagel otrzymali tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za odkrycia dotyczące światłoczułych kanałów jonowych oraz optogenetyki. Ich prace dały naukowcom narzędzie pozwalające precyzyjnie kontrolować aktywność wybranych komórek nerwowych i badać ich rolę.
Początkiem były badania nad algami. Jak wyjaśniała dr hab. Anna Malik, profesor uczelni z Instytutu Biologii Rozwoju i Nauk Biomedycznych Wydziału Biologii UW, odkryto w nich białka reagujące na światło. Ich aktywacja umożliwia przepływ jonów przez błonę komórkową, co może prowadzić do powstania impulsu elektrycznego. Wprowadzenie takich białek do wybranych neuronów pozwala badaczom pobudzać je światłem i obserwować skutki.
- Jeżeli podobne białko wprowadzimy do transgenicznej myszy, do konkretnej grupy neuronów mózgu, i zastosujemy światło, możemy pobudzić je i sprawdzić, jaki to ma wpływ np. na zachowanie tej myszy - tłumaczyła Anna Malik.
Dzięki temu naukowcy mogą sprawdzać, za co odpowiadają konkretne grupy komórek nerwowych. Metoda pomogła w badaniach mechanizmów związanych m.in. ze strachem i depresją. Jej zastosowanie wymaga jednak dostarczenia światła do odpowiedniego miejsca w mózgu. W doświadczeniach na myszach wykorzystuje się do tego światłowód.
Dr Anna Malik podkreślała także, że u źródeł nagrodzonych odkryć prawdopodobnie stała zwykła ciekawość: chęć zrozumienia, dlaczego alga porusza się w stronę światła. - Nigdy nie wiadomo, dokąd nas to zaprowadzi, ale być może właśnie do takich ważnych odkryć - zaznaczyła.
Szansa na przywracanie wzroku. Próby kliniczne już trwają
Jednym z kierunków badań nad medycznym wykorzystaniem optogenetyki jest przywracanie widzenia. Dr hab. n. med. Bartłomiej Kisiel z Centrum Wsparcia Badań Klinicznych Wojskowego Instytutu Medycznego – Państwowego Instytutu Badawczego wskazywał, że oko jest szczególnie dogodnym miejscem do zastosowania tej technologii.
- Potencjalnie najprostszym punktem dostępu jest na pewno oko, bo tam naturalnie światło dociera i próby kliniczne dotyczące leczenia ślepoty z wykorzystaniem tej technologii już się toczą - mówił.
Zaletą metody jest możliwość precyzyjnego oddziaływania na wybrane komórki. Jak wyjaśniał ekspert, stymulacja elektryczna wpływa również na ich otoczenie. Optogenetyka pozwala natomiast pobudzać komórki, do których wcześniej dostarczono odpowiednie światłoczułe białka.
Badacz wskazywał również na potencjalne zastosowanie tej technologii w padaczce. Gdyby udało się za pomocą światła wyłączyć aktywność obszaru odpowiedzialnego za napady, mogłoby to otworzyć nowe możliwości leczenia. To jednak perspektywa wymagająca dalszych badań. Jedną z trudności pozostaje dostarczenie impulsu świetlnego do odpowiednich struktur mózgu.
- Na chwilę obecną od przysłowiowej probówki do łóżka pacjenta jeszcze daleka droga. Natomiast sama technologia jest bardzo atrakcyjna - zaznaczał Bartłomiej Kisiel.
Leczenie depresji światłem? Ekspertka studzi oczekiwania
Optogenetyka jest przede wszystkim narzędziem pozwalającym lepiej poznawać układ nerwowy. Dr hab. Ewa Więsik-Szewczyk z WIM-PIB podkreślała, że dokładniejsze zrozumienie jego działania może w przyszłości pomóc w dopasowywaniu terapii do pacjentów. Przestrzegała jednak przed zbyt prostym wyobrażeniem o leczeniu chorób psychicznych poprzez włączanie i wyłączanie neuronów.
- Bardzo bym się bała takiego prostego skojarzenia, że coś włączymy i wyłączymy u człowieka np. z depresją lub ze schizofrenią - mówiła.
Jej zdaniem metoda daje ogromne możliwości badania tego, jak mózg reaguje na różne warunki i bodźce z otoczenia. Na przełożenie tej wiedzy na leczenie trzeba jednak poczekać.
Od badań alg do odkrycia nagrodzonego Noblem
Dr hab. Jakub Drożak, profesor uczelni z Instytutu Biochemii Wydziału Biologii UW, zwracał uwagę, że tegoroczny Nobel pokazuje znaczenie badań podstawowych. Prace nad glonami pozwoliły zidentyfikować kanały wrażliwe na światło. Dopiero później pojawiły się pomysły wykorzystania tej wiedzy do badania mózgu.
- Komitet Noblowski ponownie zwraca się w kierunku badań podstawowych i podkreśla ich wagę w rozwoju badań medycznych, w rozwoju medycyny - wskazywał.
Ekspert porównał tę drogę do odkrycia białka zielonej fluorescencji GFP, za które przyznano Nobla z chemii w 2008 roku. Białko znalezione pierwotnie u meduzy stało się szeroko wykorzystywanym narzędziem do znakowania i obserwowania struktur w komórkach. W obu przypadkach badania organizmów odległych od człowieka dostarczyły narzędzi ważnych dla biologii i medycyny.
Źródło: Radio ZET/materiały Centrum Współpracy i Dialogu Uniwersytetu Warszawskiego z Tygodnia Noblowskiego 2026.
Byłeś świadkiem czegoś niespodziewanego? Masz temat, którym powinniśmy się zająć?
Zgłoś sprawę przez Czerwony telefon Radia ZET
