Nobelpriset i medicin till tekniken som tänder och släcker hjärnceller med ljus

Tänk på hjärnan som ett väldigt elnät. Miljarder nervceller skickar små elektriska signaler till varandra, och det är de signalerna som gör att vi rör oss, minns, ser och känner.

Problemet för forskarna har länge varit att det är svårt att peta i nätet utan att peta i allt på en gång. Elektrisk stimulering väcker gärna en hel klunga celler samtidigt, och då är det omöjligt att veta vilken av dem som orsakade det man ser.

Optogenetiken löser just det. Den liknelse Indian Express använder är träffande: tidigare slog man av strömmen till ett helt hus, nu kan man tända och släcka en enda lampa.

Strömbrytaren kom från en alg

Grunden lades i början av 2000-talet, när Peter Hegemann och Georg Nagel arbetade tillsammans i Tyskland och hittade ett ljuskänsligt protein i en alg. Proteinet, kanalrhodopsin, fungerar som en liten lucka i cellens vägg: lyser man med blått ljus på den öppnas den, laddade partiklar strömmar in och det blir en liten elektrisk puls, skriver Nature.

Karl Deisseroth vid Stanford University tog sedan genen för proteinet och förde in den i nervceller hos möss. Cellerna blev ljuskänsliga — och kunde fås att avfyra signaler på kommando. Därmed fanns tekniken: lys på rätt celler, och de gör som du säger.

Hegemann är verksam vid Humboldtuniversitetet i Berlin och Nagel vid universitetet i Würzburg. De tre delar på prissumman, 12 miljoner kronor.

Därför är det en stor sak

Med en sådan brytare kan forskare ställa frågor som tidigare var nästan obesvarbara: vilka nervceller utlöser ett epileptiskt anfall, vilka kretsar är inblandade i beroende, vilka celler bygger ett minne. Man slår på en grupp celler, ser vad som händer, och kan för första gången säga något om orsak och verkan i stället för att bara titta på.

Merab Kokaia, professor emeritus och forskare vid Epilepsicentrum i Lund, har i många år samarbetat med Karl Deisseroth. Han kallar priset ett av de största genombrotten inom neurovetenskapen, enligt Aftonbladet och Sydsvenskan.

Det är ett av de största genombrotten inom neurovetenskapen.

Till Aftonbladet berättar Kokaia också att Deisseroth varit samarbetsvillig och ödmjuk, och att han inte bara delat med sig av kunskap utan också av de biologiska verktyg andra behövt för att komma vidare. Deisseroth är hedersdoktor vid Lunds universitet.

Kan det bota något?

Inte i morgon. Kokaia har arbetat med Deisseroth kring hur optogenetik skulle kunna användas mot epilepsi: tanken är att snabbt aktivera kanalerna i cellerna och på så sätt dämpa den onormala aktivitet som utlöser anfallen. Det fungerar på möss och råttor, men har ännu inte prövats på människor. Samma sak gäller Parkinsons sjukdom och depression — där dröjer det, säger han till Aftonbladet.

Längst har man kommit med ögonen. De kliniska studier som pågår handlar om att återställa synen, åtminstone delvis, hos människor med svåra näthinnesjukdomar. Idén är lika enkel som den är smart: när de ljuskänsliga cellerna i näthinnan har dött kan man göra andra celler ljuskänsliga i deras ställe. Enligt Nature driver fyra bioteknikföretag försök mot retinitis pigmentosa, och ett av dem söker godkännande hos den amerikanska läkemedelsmyndigheten.

Priset och kommittén

Nobelpriset i fysiologi eller medicin delas ut av Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet och har funnits sedan 1901. Som mest kan tre personer dela på ett pris — i år blev det precis så många.

Att optogenetiken skulle belönas har många inom fältet väntat på länge. Alexander Gottschalk, hjärnforskare i Frankfurt, säger till Nature att metoden är både enkel och mycket exakt, och att många i branschen hade räknat med priset flera Nobelomgångar tidigare.