Добавить новость

От одноклеточной водоросли до управления нейронами светом: как появилась оптогенетика

Нобелевская премия 2026 года за достижения в области естественных наук во многом стала возможной благодаря российским ученым. Открытие в сфере оптогенетики уже помогает пациентам вернуть зрение. Какие именно научные труды легли в основу этого открытия, «Вечерней Москве» рассказал главный научный сотрудник Института биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН Михаил Островский.

Напомним, что престижную научную премию в области физиологии или медицины присудили Карлу Дейссероту (США), Петеру Хегеману и Георгу Нагелю (Германия) за открытия в области светоуправляемых ионных каналов и оптогенетики — технологии, позволяющей управлять нейронами мозга с помощью световых импульсов.

Фундаментальные исследования

Истоки этих открытий лежат в Петербургском и Московском университетах.

— История давняя и удивительная, — рассказывает академик Михаил Аркадьевич Островский, главный научный сотрудник Института биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН. — Еще в середине XIX века академик Петербургской императорской академии наук, профессор Санкт-Петербургского университета, известный ботаник Андрей Сергеевич Фаминцын описал фототаксис (это двигательная реакция организма, при которой он ориентируется и движется по направлению к источнику света или от него) у одноклеточных зеленых водорослей.

Прошло сто с лишним лет, и в конце 1970-х годов профессор биологического факультета МГУ Феликс Федорович Литвин и его молодые сотрудники, братья Олег и Виталий Синещековы, исследуя у этих одноклеточных водорослей фототаксис, показали, что этим процессом управляет светочувствительный белок родопсин, похожий на тот, что имеется у нас в глазу. Их статья была опубликована в журнале Nature и никак не предвещала появление оптогенетики — это были чисто фундаментальные исследования.

Как проверить зрение и правильно носить контактные линзы: 10 ответов врача-офтальмолога

В конце 90-х годов прошлого века два немецких исследователя, которые сегодня стали нобелевскими лауреатами, Петер Хегеман и Георг Нагель, взяли ген родопсина этой самой зеленой водоросли и перенесли в культуру клеток животных. Там этот ген произвел родопсин, который оказался ионным каналом, и при действии света он открывался.

Прошло еще несколько лет, когда Карл Дейссерот, третий будущий нобелевский лауреат, вставил ген родопсина в нервные клетки мозга мыши. Чтобы доставить свет непосредственно в мозг мыши, в череп вживили оптоволоконный кабель со светодиодом. Дейссерот зарегистрировал их импульсную активность, то есть возбуждение. Это означало, что в мозге живой мыши можно управлять физиологической активностью нейронов. Так родилась оптогенетика, основанная на трех китах — физиологии, генной инженерии и свете.

Революция в нейробиологии

С этого момента началась лавина работ на эту тему во многих странах, включая Россию. Сегодня все развитые страны используют методы оптогенетики, изучая сложнейшие процессы в мозгу. Благодаря этим работам сегодня произошла настоящая революция в нейробиологии: мы узнали много нового о механизмах памяти и целого ряда нервных и нейродегенеративных заболеваний.

— Такие работы активно ведутся и в нашей стране, — рассказывает академик Островский. — Например, академик Константин Анохин вводит ген родопсина в мозг мышей, чтобы не только понять процессы формирования памяти, но и попытаться познать механизмы сознания.

Ученые из Института эволюционной физиологии и биохимии имени Сеченова РАН занимаются исследованием патогенеза эпилепсии. В ходе исследований выяснилось: в момент, когда генноизмененная лабораторная мышка испытывает эпилептический припадок, «включают свет» в той области мозга, где происходит приступ, и благодаря торможению нервных клеток, отвечающих за эпилепсию, припадок прекращается.

— Мы с академиком Михаилом Кирпичниковым, профессором РАН Алексеем Малышевым и членом-корреспондентом Михаилом Фирсовым пытаемся с помощью оптогенетических технологий найти подходы к хотя бы частичному возвращению зрения слепым людям, — продолжает Михаил Аркадьевич. — У этого направления огромный потенциал и вполне реальное будущее, которое приближают ученые.

Кстати

Экспериментальная оптогенетическая терапия помогла части незрячих людей снова различать свет и обнаруживать предметы с помощью специальных очков. В исследовании, опубликованном в журнале New England Journal of Medicine, участвовали десять человек с наследственным заболеванием сетчатки — пигментным ретинитом. Все участники практически полностью потеряли зрение. Ученые ввели пациентам в глаз специальный ген родопсин, благодаря которому сохранившиеся клетки сетчатки стали чувствительными к свету. После процедуры участники носили специальные очки с камерой, которые преобразовывали окружающее изображение в световые сигналы, воспринимаемые измененными клетками.

А выпускница Детского технопарка «Альтаир», ученица медицинского класса школы № 1329 Дарья Емолкина выделила антибиотик из бактерии. Разработка девушки относится к категории «виолацеин» — это природный пигмент, который обладает антимикробным действием. Подробнее об этом открытии — в материале «ВМ». 

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.


Новости от наших партнёров в Санкт-Петербурге

Ria.city
Музыкальные новости
Новости Санкт-Петербурга
Экология в Санкт-Петербурге
Спорт в Санкт-Петербурге
Moscow.media









103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Санкт-Петербурга — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Санкт-Петербурга или других населённых пунктов Ленинградской области мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Санкт-Петербурге можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России



Топ 10 новостей последнего часа в Санкт-Петербурге и Ленинградской области



Rss.plus


Новости Санкт-Петербурга







Rss.plus
Moscow.media


103news.com — международная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости




Спорт в Санкт-Петербурге



Новости Крыма на Sevpoisk.ru



Частные объявления в Санкт-Петербурге, в Ленинградской области и в России