یک جلبک تک‌سلولی که به‌سوی نور شنا می‌کند، نقطه آغاز مسیری شد که امروز به نوبل پزشکی رسید. کارل دیسروت، پیتر هگمان و گئورگ ناگل، سه پژوهشگر مستقر در آمریکا و آلمان، دوشنبه ۱۳ مهر ۱۴۰۵، برابر با ۵ اکتبر ۲۰۲۶، برندگان جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی معرفی شدند؛ برای کشفی که به دانشمندان امکان داد فعالیت سلول‌های عصبی را با نور کنترل کنند و نقش آن‌ها را در مغز زنده دقیق‌تر بشناسند.
به گزارش آسیانیوز ایران، مجمع نوبل در مؤسسه کارولینسکا علت انتخاب این سه دانشمند را کشفیات مربوط به کانال‌های یونیِ نورگشوده و اپتوژنتیک اعلام کرده است. خبر برگزیده‌شدن آنان در گزارش‌های آسوشیتدپرس و رویترز نیز بازتاب یافته است. اما پشت این عبارت تخصصی، ایده‌ای قابل فهم قرار دارد: برای شناخت کار یک مدار عصبی، بتوانیم فعالیت سلول‌های مشخص آن را تغییر دهیم و نتیجه را ببینیم.
اپتوژنتیک چیست و نور چگونه به مغز راه پیدا کرد؟
اپتوژنتیک (Optogenetics) ترکیبی از ابزارهای ژنتیکی و نور است. پژوهشگران اطلاعات ژنتیکی لازم برای ساخت پروتئین‌های حساس به نور را به سلول‌های هدف می‌رسانند. پس از ساخته‌شدن این پروتئین‌ها، تابش نور مناسب می‌تواند فعالیت آن سلول‌ها را تغییر دهد. بنابراین ماجرا صرفاً تاباندن چراغ به سر یا تصویربرداری از مغز نیست؛ سلول‌های مورد مطالعه ابتدا باید برای پاسخ‌دادن به نور آماده شوند.
هگمان و ناگل پروتئین‌هایی به نام کانال‌رودوپسین را در جلبک کلامیدوموناس بررسی کردند. این پروتئین‌ها در غشای سلول قرار می‌گیرند و با نور، راه عبور یون‌ها، یعنی ذرات دارای بار الکتریکی، را باز می‌کنند. جابه‌جایی همین بارها می‌تواند وضعیت الکتریکی سلول را تغییر دهد. اهمیت کشف در این بود که چنین ابزار حساسی را می‌شد به سلول‌های دیگر نیز منتقل کرد.
از آزمایش روی سلول تا مطالعه مغز زنده
طبق توضیح علمی مجمع نوبل، هگمان و ناگل نتایج مربوط به کانال‌رودوپسین۲ را در سال ۲۰۰۳ منتشر کردند. گروه دیسروت سپس ژن این پروتئین را به سلول‌های عصبی کشت‌شده رت منتقل کرد و نشان داد نور آبی می‌تواند در آن‌ها پیام عصبی ایجاد کند؛ دستاوردی که در سال ۲۰۰۵ منتشر شد.
گام بعدی، کارکردن این ابزار در مغز زنده بود. در سال ۲۰۰۷ گروه دیسروت با رساندن نور از طریق فیبر نوری باریک، سلول‌های مشخصی در مغز موش را فعال کرد و حرکت سبیل حیوان را برانگیخت. این جزئیات مهم‌اند: آزمایش‌های اولیه روی سلول‌ها و جانوران انجام شدند و نباید آن‌ها را به‌صورت توانایی آماده و عمومی برای کنترل مغز انسان توصیف کرد.
ارزش این روش در آن است که پژوهشگر می‌تواند از مشاهده همراهیِ فعالیت مغز و رفتار، به آزمودن نقش یک گروه مشخص از سلول‌های عصبی برسد.
سه برنده نوبل پزشکی ۲۰۲۶ چه کسانی هستند؟
کارل دیسروت (Karl Deisseroth)، پژوهشگر آمریکایی، استاد مهندسی زیستی و روان‌پزشکی و علوم رفتاری در دانشگاه استنفورد و پژوهشگر مؤسسه پزشکی هاوارد هیوز است. او علاوه بر پژوهش، سابقه و فعالیت بالینی در روان‌پزشکی دارد؛ پیوندی که در پرسش‌های علمی او درباره عملکرد مغز اهمیت داشته است.
پیتر هگمان (Peter Hegemann)، دانشمند آلمانی دانشگاه هومبولت برلین، از پژوهش درباره حساسیت جلبک‌ها به نور به کشف ابزارهای تازه برای علوم اعصاب رسید. گئورگ ناگل (Georg Nagel)، دیگر برنده آلمانی، استاد فیزیولوژی مولکولی گیاهی در دانشگاه وورتسبورگ است. همکاری این دو نشان می‌دهد یک پرسش درباره موجودی بسیار ساده چگونه می‌تواند مسیر مطالعه پیچیده‌ترین اندام بدن را تغییر دهد.
عکس شاخص، ترکیبی آرشیوی از تصاویر این سه پژوهشگر در وب‌سایت علمی ناوکاس است. در طرح علمی زیر، اثر نور بر سلول‌های دارای کانال‌رودوپسین نشان داده شده است؛ این شکل از توضیح علمی مجمع نوبل، اثر ماتیاس کارلن، گرفته شده و نسخه بزرگ آن با لمس تصویر باز می‌شود.
آیا این جایزه به معنی درمان بیماری‌های مغز است؟
اپتوژنتیک پیش از هر چیز ابزاری نیرومند برای پژوهش است. توضیح رسمی نوبل از کاربرد آن در شناسایی مدارهای مرتبط با حافظه، احساسات و رفتار سخن می‌گوید. دانشگاه استنفورد نیز در گزارش‌های پژوهشی خود، از استفاده از این روش برای بررسی فعالیت سلول‌ها در مدل‌های جانوری توضیح داده است.
این پیشرفت را نباید با کشف درمان قطعی و در دسترس برای افسردگی، آلزایمر یا دیگر بیماری‌ها یکی گرفت. مجمع نوبل به تلاش‌های بالینی برای بازگرداندن بخشی از بینایی نیز اشاره کرده، اما از «تلاش پژوهشی» نمی‌توان وعده درمان همگانی ساخت. فاصله میان شناخت سازوکار، آزمون درمان و کاربرد پزشکی ایمن همچنان تعیین‌کننده است.
سهم برابر از جایزه و ادامه هفته نوبل
در بیانیه رسمی منتشرشده در ۵ اکتبر، مبلغ جایزه ۱۲ میلیون کرون سوئد ذکر شده که به‌طور برابر میان سه برنده تقسیم می‌شود. اعلام نوبل پزشکی، آغاز هفته معرفی برندگان امسال است؛ جزئیات روزهای بعد را در برنامه اعلام جوایز نوبل ۲۰۲۶ به وقت تهران می‌توانید بخوانید.
این انتخاب بار دیگر اهمیت پژوهش پایه را یادآوری می‌کند: پاسخ به پرسشی درباره حرکت یک جلبک، سال‌ها بعد ابزار تازه‌ای برای فهم حافظه و رفتار فراهم کرده است. شما کدام بخش از کارکرد مغز را کنجکاوی‌برانگیزتر می‌دانید؟ در بخش نظرات بنویسید.