„Niesamowite zastosowanie”
Optogenetyka, której twórcami są Karl Deisseroth, Peter Hegemann i Georg Nagel, to przełomowa technika badawcza, pozwalająca na precyzyjne kontrolowanie aktywności wybranych komórek nerwowych za pomocą światła. Jej działanie można porównać do działania pilota – w tym wypadku sterujemy mózgiem.
Technika ta łączy w sobie dwie metody: optyczną (działanie światła) oraz genetyczną (modyfikację komórek). W tym roku jej twórcy zostali wyróżnieni za to odkrycie Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.
To, na czym dokładnie polega odkrycie, dlaczego jest ono ważne i jakie może mieć zastosowanie, wyjaśniają dr hab. Anna Malik, prof. ucz. z Instytutu Biologii Rozwoju i Nauk Biomedycznych na Wydziale Biologii UW oraz dr hab. n.med. Bartłomiej Kisiel z Centrum Wsparcia Badań Klinicznych WIM-PIB.
Do wyświetlenia tego materiału z zewnętrznego serwisu (Instagram, Facebook, YouTube, itp.) wymagana jest zgoda na pliki cookie.Rozwiń„Odkryto białka, które na powierzchni komórki odbierają sygnały, ale nie są to ani sygnały chemiczne, ani takie wysyłane przez inne komórki, tylko światło. To ono jest sygnałem odbieranym przez komórkę za pomocą tych receptorów i to światło uruchamia reakcję receptora, prowadząc w efekcie do aktywacji napływu jonów i do wytworzenia impulsu elektrycznego” – komentuje dr hab. Anna Malik.
Chociaż, jak zaznacza dr hab. Anna Malik, jest to bardzo podstawowe odkrycie, ponieważ pierwotnie odkryto wspomniane białko w algach, to ma ono niesamowite zastosowanie w nowoczesnych narzędziach badawczych – w szczególności w neurobiologii.
„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. Miało to niesamowicie szerokie skutki, jeśli chodzi o nowe odkrycie mechanizmów kontrolujących strach, depresję i tak dalej. Naukowcy byli i nadal są w stanie bardzo precyzyjnie włączać konkretne grupy neuronów w mózgu i sprawdzać, jakie to ma skutki” – zauważa ekspertka.
Rolki
„Bardzo atrakcyjna technologia”
Jak podkreśla dr hab. n.med. Bartłomiej Kisiel z Centrum Wsparcia Badań Klinicznych WIM-PIB, choć jesteśmy dopiero na początku drogi, jeśli chodzi o tę technologię, to jest to bardzo obiecujący początek.
„Na chwilę obecną od przysłowiowej probówki do łóżka pacjenta jeszcze daleka droga. Natomiast sama technologia jest bardzo atrakcyjna. Jeżeli dostarczymy taki kanał do konkretnej komórki, to możemy w bardzo precyzyjny sposób pobudzać tylko tę komórkę. Impulsy elektryczne oddziałują na wszystko dookoła obok tego impulsu” – wyjaśnia naukowiec. „Dobrym przykładem jest ognisko padaczkowe. Jeżeli bylibyśmy w stanie wyłączyć taki obszar mózgu właśnie za pomocą impulsów świetnych, to moglibyśmy leczyć np. choroby neuropsychiatryczne” – dodaje.
Dr hab. n.med. Bartłomiej Kisiel tłumaczy, że potencjalnie najprostszym punktem dostępu w tym wypadku jest oko, bo światło dociera tam naturalnie. Jak mówi, próby kliniczne dotyczące leczenia ślepoty z wykorzystaniem tej technologii już się toczą.
