De Nobelprijs voor Geneeskunde is dit jaar toegekend aan drie wetenschappers die een revolutionaire methode hebben ontwikkeld om specifieke zenuwcellen in de hersenen met behulp van licht te activeren of te deactivate. De Amerikaanse neuroloog Karl Deisseroth en de Duitse biofysici Peter Hegemann en Georg Nagel leggen met deze ontdekking de basis voor wat bekendstaat als de optogenetica.
Volgens berichtgeving van vrtnws.be stelt deze techniek onderzoekers in staat om het menselijk brein met een ongekende precisie te bestuderen. De methode wordt momenteel wereldwijd in laboratoria ingezet om een beter begrip te krijgen van complexe neurologische en psychologische toestanden, waaronder angstgevoelens, verslavingen en depressie. Daarnaast helpt de techniek bij het beantwoorden van fundamentele vragen over het ontstaan van gewoonten en de werking van herinneringen.
De oorsprong van deze medische doorbraak ligt in onverwacht basisonderzoek naar de natuur. Peter Hegemann raakte gefascineerd door de groene alg Chlamydomonas, die in staat is om razendsnel op licht te reageren en er naartoe te zwemmen. In de jaren 90 stelde Hegemann vast dat deze algen een specifiek lichtgevoelig eiwit bezitten. Dit eiwit kan licht in slechts een halve milliseconde omzetten in een elektrische impuls, een proces dat aanzienlijk sneller verloopt dan de reactie wanneer licht het menselijk oog bereikt.
De verdere ontwikkeling van de techniek vond plaats toen Hegemann en Georg Nagel ontdekten welk specifiek deel van het DNA verantwoordelijk was voor de productie van dit eiwit. Nagel testte dit mechanisme door het betreffende DNA in de eicellen van kikkers te injecteren, wat leidde tot verdere inzichten in hoe lichtcellen kunnen worden aangestuurd.
De impact van dit onderzoek wordt breed erkend in de wetenschappelijke gemeenschap. Neurofysioloog Wim Vanduffel van de KU Leuven merkte op in een interview met dat niemand had kunnen voorzien dat fundamenteel onderzoek naar algen uiteindelijk zou leiden tot een dergelijke grote wetenschappelijke doorbraak. Door de creatie van deze zogenaamde 'lichtschakelaar' in de hersenen is het nu mogelijk om zeer nauwkeurig te bepalen welke cellen wanneer worden in- of uitgeschakeld, wat de weg vrijmaakt voor nieuwe therapeutische inzichten in de neurologie.