‘ఆప్టోజెనెటిక్స్‌’ ఆవిష్కరణకు వైద్య నోబెల్‌

కాంతితో మెదడు నాడీ కణాల నియంత్రణ.. ముగ్గురికి పురస్కారం

స్టాక్‌హోమ్‌: మెదడులోని నాడీ కణాలను నియంత్రించేందుకు కాంతిని ఉపయోగించే ఆప్టోజెనెటిక్స్‌ అనే సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేసినందుకు అమెరికాకు చెందిన కార్ల్‌ డీసెరోత్‌(54), జర్మనీకి చెందిన పీటర్‌ హెగెమన్‌(71), జార్జ్‌ నాగెల్‌(73)కు 2026 నోబెల్‌ ఫిజియాలజీ/మెడిసిన్‌ పురస్కారం సోమవారం ప్రకటించారు. ‘లైట్‌-గేటెడ్‌ అయాన్‌ చానల్స్‌, ఆప్టోజెనెటిక్స్‌కు సంబంధించిన ఆవిష్కరణలు’ చేసినందుకు స్వీడన్‌లోని కరోలిన్సా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కు చెందిన నోబెల్‌ అసెంబ్లీ వీరిని ఎంపిక చేసింది.

వీరు 12 మిలియన్‌ స్వీడిష్‌ క్రోనర్ల(1.2 మిలియన్‌ డాలర్లు) పురస్కార మొత్తాన్ని పంచుకోనున్నారు. జీవించి ఉన్న మెదడులో వ్యక్తిగత నాడీకణాల కార్యకలాపాలను ఆన్‌ లేదా ఆఫ్‌ చేయడం ఈ పద్ధతి ద్వారా సాధ్యమవుతుందని కరోలిన్సా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లోని నోబెల్‌ అసెంబ్లీ సెక్రటరీ జనరల్‌ పెర్ల్‌మన్‌ అన్నారు. మెదడులోని రహస్యాలను వెలికితీసేందుకు ఈ పద్ధతిని ఇప్పుడు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ప్రయోగశాలల్లో ఉపయోగిస్తున్నారని ఆయన చెప్పారు.

ఆల్గే నుంచి ప్రారంభమైన కీలక ఆవిష్కరణ

హెగెమన్‌ 1990 ప్రారంభంలో చాల్మిడొమోనస్‌ ఆల్గే కాంతికి అర మిల్లీసెకనులో ఎలా స్పందిస్తున్నదో పరిశోధించినప్పుడు ఈ కీలక ఆవిష్కరణకు పునాది పడింది. కాంతిని గ్రహించడంతోపాటు అయాన్‌ చానల్‌గా కూడా పనిచేసే ఒకే ప్రొటీన్‌ ఉండవచ్చని ఆయన ఊహించారు. ఈ ఊహను పరీక్షించేందుకు చాల్మిడొమోనస్‌ జన్యువులను కప్ప గుడ్లలోకి ప్రవేశపెట్టారు. ఈ ప్రయోగంలో కాంతికి సున్నితమైన అయాన్‌ చానల్‌ అయిన చానల్‌రోడాప్సిన్‌-2ను కనుగొన్నారు. 2003లో వారు ఈ ప్రొటీన్‌ను మానవ, హ్యామ్‌స్టర్‌ కణాల్లోకి ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా కాంతిని ఉపయోగించి విద్యుత్తు ప్రేరణలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చని వెల్లడించారు. రెండేండ్ల తర్వాత స్టాన్‌ఫోర్డ్‌లో డీసెరోత్‌ ఎలుకల నాడీకణాల్లో ఈ పద్ధతిని ప్రదర్శించారు. 2006లో ఈ విధానానికి ‘ఆప్టోజెనెటిక్స్‌’ అనే పేరు పెట్టారు.

అభివృద్ధిలో ఉన్న చికిత్సలు

ఈ ముగ్గురి పరిశోధనలు ఇప్పటికే మెదడు సంబంధిత రుగ్మతలపై అవగాహన పెంచేందుకు ఉపయోగపడుతున్నాయి. స్కిజోఫ్రేనియా, అల్జీమర్స్‌, పార్కిన్సన్స్‌ వ్యాధి, ఎపిలెప్సీ(మూర్ఛ), వ్యసనం వంటి వ్యాధులను అర్థం చేసుకునేందుకు జంతు నమూనాలను ఉపయోగిస్తున్నారు. కోట్లాది మందిని ప్రభావితం చేస్తున్న ఈ వ్యాధులకు ప్రస్తుతం పరిమితమైన చికిత్సా అవకాశాలే ఉన్నాయి. డీసెరోత్‌ ఆప్టోజెనెటిక్స్‌ను ఉపయోగించి మోటర్‌ కార్టెక్స్‌లోని నిర్దిష్ట నాడీకణాలను క్రియాశీలం చేయడం ద్వారా ఎలుక మీసాల కదలికలను నియంత్రించారు. అలాగే కాంతిని ఉపయోగించి నిద్రిస్తున్న ఎలుకలను మేల్కొలిపారు. దీనివల్ల నిర్దిష్ట నాడీకణాలు మేల్కొని ఉండే స్థితిని నియంత్రిస్తాయని నిర్ధారించారు.

కంటివ్యాధి అయిన రెటినైటిస్‌ పిగ్మెంటోసా కారణంగా చూపు కోల్పోయిన వ్యక్తుల్లో దృష్టిని పునరుద్ధరించేందుకు కూడా పరిశోధకులు ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇందుకోసం రెటీనాలోకి సున్నితమైన కాంతి ప్రొటీన్‌ను ప్రవేశపెడుతున్నారు. ‘రెటినైటిస్‌ పిగ్మెంటోసాతో చూపు కోల్పోయిన రోగుల్లో కొంతవరకు దృష్టిని పునరుద్ధరించేందుకు ఆప్టోజెనెటిక్స్‌ను ఉపయోగించారు’ అని ఫ్రొఫెసర్‌ పెర్‌స్వెన్నింగ్సన్‌ అన్నారు. ‘ఈ రోగులు రెటీనాలోని ఫొటోరిసెప్టైర్లెన రాడ్లు, కోన్లను కోల్పోతారు. అయితే ఆరోగ్యకరమైన కణాలు మిగిలి ఉంటాయి. ఈ ఆరోగ్యకరమైన కణాలను ఉత్తేజపరిచేందుకు పరిశోధకులు ఆప్టోజెనెటిక్స్‌ను ఉపయోగిస్తారు. తద్వారా ఆప్టిక్‌ నర్వ్‌ క్రియాశీలమై, మెదడులో దృశ్య అనుభూతి ఏర్పడుతుంది’ అని ఆయన చెప్పారు.