Optogenetica ontketende revolutie in hersenonderzoek en wint Nobelprijs Geneeskunde (+ video)
Afbeelding van het principe van optopgenetics van het Nobel Commité voor fysiologie en medicijnen Bld. Ill. Mattias Karlén -Nobel.org
Begrijpen hoe de hersenen herinneringen, gevoelens en gedrag vormen, is al lang een droom van onderzoekers.
Karl Deisseroth, Peter Hegemann en Georg Nagel hebben de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde van 2026 ontvangen voor ontdekkingen die hebben geleid tot optogenetica; hiermee is het mogelijk om de activiteit van individuele zenuwcellen in levende hersenen aan of uit te schakelen. Deze methode wordt nu in laboratoria over de hele wereld gebruikt om de mysteries van de hersenen te ontrafelen.
Het algje Chlamydomonas voelt licht met hulp van zijn oogvlek. Bld. Nobel Commité Fysiologie of Medicijnen. Ill. M Karlén
Lichtgevoelige algen leverden schakelaar zenuwcellen
De Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde 2026 wordt toegekend voor optogenetica – een methode die het mogelijk maakt om in kaart te brengen hoe zenuwcellen in het levende brein herinneringen, gevoelens en gedrag vormgeven. Peter Hegemann en Georg Nagel ontdekten een bijzonder eiwit, channelrhodopsine, in een eencellige alg. Karl Deisseroth transformeerde dit eiwit tot een door licht aanstuurbare schakelaar voor zenuwcellen. De laureaten hebben de basis gelegd voor een nieuw tijdperk in de neurowetenschap.
Hoe de hersenen gevoelens, gedrag en lichaamsfuncties aansturen, was lange tijd een raadsel. In de twintigste eeuw begonnen onderzoekers te onderzoeken welke hersengebieden invloed hebben op welke functies, maar door de gebruikte methoden konden ze geen oorzakelijke verbanden aantonen. Het beeld dat zij van de hersenen vormden, leek op een schetskaart vol vraagtekens en onbekende factoren. Daar komt nu verandering in.
"Optogenetica biedt mogelijkheden om de hersenen in kaart te brengen op een manier waar we voorheen alleen maar van konden dromen," zegt Per Svenningsson, voorzitter van het Nobelcomité voor Fysiologie of Geneeskunde.
Het begon allemaal met de nieuwsgierigheid van Peter Hegemann. Hij vroeg zich af hoe *Chlamydomonas*, een eencellige alg, naar een lichtbron toe kan zwemmen. Begin jaren 2000 ontdekten hij en Georg Nagel channelrhodopsine, een algen-eiwit met unieke eigenschappen dat zich op het celoppervlak bevindt. Wanneer dit eiwit wordt beschenen met blauw licht, opent zich een kanaal erdoorheen. Geladen ionen stromen vervolgens de cel in, waardoor een elektrische impuls ontstaat. Ze ontdekten dat, ongeacht in welke cel ze het eiwit plaatsten, die cellen lichtgevoelig werden.
Deisseroth activeerde met licht de zenuwcellen van een levende muis. Bld. Nobel Commité Fysiologie of Medicijnen. Ill. M Karlén
Karl Deisseroth bracht het gen voor channelrhodopsine in bij zenuwcellen van ratten. Door de cellen met blauw licht te beschijnen, kon hij een zenuwsignaal opwekken. Hij publiceerde deze doorbraak in 2005. Twee jaar later slaagde hij erin deze door licht aanstuurbare schakelaar voor zenuwcellen te laten werken in de hersenen van levende muizen.
Deze methode om zenuwsignalen met licht aan te sturen, staat nu bekend als optogenetica en heeft wereldwijd snel aan betekenis gewonnen. Met behulp van optogenetica hebben onderzoekers neurale netwerken in kaart kunnen brengen die ten grondslag liggen aan specifieke herinneringen, gevoelens en gedragingen die een rol spelen bij neurologische en psychiatrische aandoeningen. In de klinische geneeskunde passen onderzoekers deze methode toe in een poging het gezichtsvermogen van mensen met een visuele beperking te herstellen.
Optogenetica heeft ons begrip van de hersenen fundamenteel veranderd. Elke dag worden er nieuwe ontdekkingen gedaan die bijdragen aan het ontrafelen van een van de grote mysteries van de mensheid: de werking van ons wonderbaarlijke brein.
C
.gif)
