ఆప్టోజెనెటిక్స్ (Optogenetics) రంగంలో చేసిన సంచలనాత్మక పరిశోధనలకుగాను కార్ల్ డైసెరోత్, పీటర్ హెగెమాన్, జార్జ్ నాగెల్‌కు ఉమ్మడిగా 2026 వైద్య శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించినట్లు కరోలిన్‌స్కా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లోని నోబెల్ అసెంబ్లీ అక్టోబర్ 5న ప్రకటించింది. ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు రూ. 11.5 కోట్లకు పైగా ప్రైజ్ మనీని (12 మిలియన్‌ స్వీడిష్‌ క్రోనర్లు) సమానంగా పంచుకుంటారు. కార్ల్ డైసెరోత్ అమెరికాలోని స్టాన్‌ఫోర్డ్‌ యూనివర్సిటీలో ప్రొఫెసర్‌గా, పీటర్ హెగెమాన్ జర్మనీలోని హంబోల్ట్‌ యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ బెర్లిన్‌లో న్యూరోసైన్స్‌ ప్రొఫెసర్‌గా, జార్జ్ నాగెల్‌ వుర్జ్‌బర్గ్‌ యూనివర్సిటీలో మాలిక్యులర్‌ ప్లాంట్‌ ఫిజియాలజీ ప్రొఫెసర్‌గా పని చేస్తున్నారు. నోబెల్ బహుమతుల్లో ఏటా తొలుత ప్రకటించేది వైద్య శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతినే.
ఆప్టోజెనెటిక్స్ అంటే ఏమిటి?
ఆప్టోజెనెటిక్స్ అంటే కాంతిని ఉపయోగించి మెదడులోని నిర్దిష్ట నాడీకణాలను నియంత్రించే సాంకేతికత. శాస్త్రవేత్తలు నాడీకణాల్లోకి కాంతికి స్పందించే ప్రొటీన్లను తయారు చేసే జన్యువులను నాడీకణాల్లోకి ప్రవేశపెడతారు. వాటిలో ముఖ్యమైనవి చానల్‌రోడాప్సిన్లు. నీలి కాంతిని ప్రసరింపజేస్తే ఈ ప్రొటీన్లు తెరుచుకుని, అయాన్లు కణంలోకి ప్రవేశించేలా చేస్తాయి. దీంతో ఆ నాడీకణం క్రియాశీలమవుతుంది. ఇలా నిర్దిష్ట నాడీకణాలను కాంతితో నియంత్రించడం ద్వారా అవి జ్ఞాపకాలు, భావోద్వేగాలు, కదలికలు, ప్రవర్తన వంటి మెదడు కార్యకలాపాల్లో ఎలాంటి పాత్ర పోషిస్తున్నాయో పరిశోధకులు అధ్యయనం చేయగలుగుతున్నారు.
గతంలో మెదడులోని నాడీకణాలను విద్యుత్‌ ఉద్దీపనతో నియంత్రించేవారు. అయితే అలా చేస్తే ఒకే ప్రాంతంలోని అనేక నాడీకణాలు ఒకేసారి క్రియాశీలం కావడంతో..ఏ కణం ఎలాంటి ప్రభావం చూపుతుందో కచ్చితంగా తెలుసుకోవడం కష్టంగా ఉండేది. ఆప్టోజెనెటిక్స్ ఈ సమస్యను చాలావరకు అధిగమించింది. నిర్దిష్ట నాడీకణాలకు కాంతి స్పందించే ప్రొటీన్లను అందించి, అవసరమైనప్పుడు కాంతితో వాటిని యాక్టివ్‌ చేయడం లేదా కొన్ని సందర్భాల్లో మ్యూట్ చేయడం సాధ్యమైంది. సులభంగా చెప్పాలంటే ఒక భవనంలోని మొత్తం విద్యుత్‌ను ఆపేయడానికి బదులు.. ఒక్క బల్బును మాత్రమే ఆన్‌ లేదా ఆఫ్‌ చేసినట్లన్నమాట.
ఎందుకు కీలకం?
ఈ పరిశోధన కీలకం కావడానికి ఇదే ప్రధాన కారణం. జ్ఞాపకాలు ఎలా ఏర్పడతాయి? వ్యసనంలో ఏ నాడీ మార్గాలు కీలకంగా పని చేస్తాయి? మూర్ఛకు దారితీసే నాడీకణాలు? డిప్రెషన్‌, దీర్ఘకాలిక నొప్పి వంటి పరిస్థితుల్లో మెదడులోని సర్క్యూట్లు ప్రభావితమవుతాయి? వంటి ప్రశ్నలకు కారణం, ఫలిత సంబంధాన్ని మరింత కచ్చితంగా అధ్యయనం చేసే అవకాశం ఆప్టోజెనెటిక్స్ కల్పించింది. చూపు కోల్పోవడం, పార్కిన్సన్‌ వంటి నాడీ సంబంధిత సమస్యలకు భవిష్యత్తులో కొత్త చికిత్సావిధానాల అభివృద్ధిలోనూ ఇది ఉపయోగపడే అవకాశం ఉంది. అయితే ప్రస్తుతం ఇది ప్రధానంగా పరిశోధన దశల్లోనే ఉంది. మానవుల్లో విస్తృత వైద్య చికిత్సగా ఉపయోగించేందుకు ఇంకా భద్రత, ప్రభావశీలతపై పరిశోధనలు అవసరం.
రెండు దశాబ్దాలుగా పరిశోధన
ఆప్టోజెనెటిక్స్ వెనుక పరిశోధన ఒక్కసారిగా మొదలైనది కాదు.. దీనికి రెండు దశాబ్దాలకు పైగా చరిత్ర ఉంది. పీటర్ హెగెమాన్, జార్జ్ నాగెల్‌ తదితరుల పరిశోధనల్లో కాంతికి స్పందించే చానల్‌రోడాప్సిన్‌ వంటి ప్రొటీన్లపై కీలక అవగాహన ఏర్పడింది. క్లామిడోమోనాస్‌ (Chlamydomonas) అనే ఏకకణ ఆల్గేలో గుర్తించిన ఈ కాంతి-స్పందించే ప్రొటీన్లు కాంతి పడినప్పుడు కణ త్వచం గుండా అయాన్ల ప్రవాహాన్ని అనుమతించి విద్యుత్‌ సంకేతాలను ప్రభావితం చేస్తాయి. అనంతరం కార్ల్ డైసెరోత్ నేతృత్వంలోని పరిశోధనలు ఈ ప్రొటీన్లను నాడీకణాల్లో ఉపయోగించి కాంతితో వాటి కార్యకలాపాలను నియంత్రించవచ్చని చూపించాయి. 2005లో వచ్చిన ఈ ఫలితాలు ఆధునిక ఆప్టోజెనెటిక్స్‌కు కీలక మలుపుగా నిలిచాయి. 2007లో సజీవంగా ఉన్న ఎలుకల మెదడులోనూ నాడీకణాలను కాంతితో నియంత్రించగలమని చూపించడంతో ఈ సాంకేతికత సామర్థ్యం మరింత స్పష్టమైంది.