Regular UPSC news, every day
‹ News Blitz Science & Technology Settled

വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊബേൽ കോശങ്ങളിലെ പ്രകാശ-നിയന്ത്രിത സ്വിച്ചുകളുടെ കണ്ടെത്തലിനെ ആദരിക്കുന്നു

First brief 6 Oct, 1:00 pm IST Updated 6 Oct, 1:00 pm IST 0 developments 1 min read
Co-laureate Karl Deisseroth; file photo
Christopher Michel · CC BY-SA 4.0

Where it stands

തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗ്ഗം 2026-ലെ വൈദ്യശാസ്ത്ര നൊബേൽ അംഗീകരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റോജെനെറ്റിക്സിന് പിന്നിലെ കണ്ടെത്തലുകൾക്കാണ് കാൾ ഡീസെറോത്ത്, പീറ്റർ ഹെഗെമാൻ, ജോർജ്ജ് നാഗൽ എന്നിവർ പുരസ്കാരം പങ്കിടുന്നത്. പ്രത്യേക നാഡീകോശങ്ങൾ സജീവമാകുന്നത് വെറുതെ നോക്കിനിൽക്കുന്നതിന് പകരം, അവ എന്താണ് ചെയ്യുന്നതെന്ന് പരിശോധിക്കാൻ ഈ രീതി ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുന്നു. പ്രകാശത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന ഒരു ചെറിയ ആൽഗയായിരുന്നു ഇതിന്റെ തുടക്കം. നീല വെളിച്ചം എത്തുമ്പോൾ കോശത്തിന്റെ പുറം പാളിയിലൂടെ ഒരു പാത തുറക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീനെ ഹെഗെമാനും നാഗലും തിരിച്ചറിഞ്ഞു. തുടർന്ന് ഈ പാതയിലൂടെ വൈദ്യുത കണങ്ങൾ ഒഴുകുകയും കോശത്തിന്റെ വൈദ്യുത പ്രവർത്തനത്തെ മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള സംവിധാനത്തെ നാഡീകോശങ്ങളിൽ എങ്ങനെ സന്നിവേശിപ്പിക്കാമെന്നും സിഗ്നലുകൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാമെന്നും ഡീസെറോത്തിന്റെ ഗവേഷണം കാണിച്ചു. മസ്തിഷ്ക ഗവേഷണത്തിന്, ഇതിന്റെ പ്രയോജനം കൃത്യതയാണ്. ഗവേഷകർക്ക് ഒരു കൂട്ടം കോശങ്ങളെ തിരഞ്ഞെടുക്കാനും ആ കോശങ്ങൾ എപ്പോൾ സജീവമാകുമെന്ന് നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയും. ഇത് ഒരു പ്രത്യേക സർക്യൂട്ടിനെ ഒരു പ്രവൃത്തിയുമായോ പ്രതികരണവുമായോ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. കാഴ്ചയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഉൾപ്പെടെയുള്ള വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായ പ്രയോഗങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നുണ്ട്, എന്നാൽ ഈ നൊബേൽ പ്രഖ്യാപനം അന്ധതയ്ക്കോ മസ്തിഷ്ക വൈകല്യങ്ങൾക്കോ ഉള്ള ഒരു പൊതു പരിഹാരമല്ല.

Background

ഒരു നാഡീകോശം വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളിലൂടെയും രാസ സന്ദേശങ്ങളിലൂടെയുമാണ് ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നത്. അത്തരം നിരവധി കോശങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, അവ ചലനം, സംവേദനം, മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന സർക്യൂട്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഒരു പ്രവൃത്തിക്കിടയിൽ ഒരു സർക്യൂട്ട് സജീവമാകുന്നത് കാണുന്നത് കൊണ്ട് മാത്രം ആ സർക്യൂട്ടാണ് ആ പ്രവൃത്തിക്ക് കാരണമായതെന്ന് തെളിയിക്കുന്നില്ല. അതിന്റെ പ്രവർത്തനം മാറ്റാനും തുടർന്ന് എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് നിരീക്ഷിക്കാനും ഗവേഷകർക്ക് ഒരു വഴി ആവശ്യമാണ്. പഴയ ഉപകരണങ്ങൾ ഇതിനെ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കി. ഒരു ഇലക്ട്രോഡിന് അടുത്തുള്ള കോശങ്ങളെ ഒരുമിച്ച് ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം ഒരു മരുന്നിന് വിശാലമായ പ്രദേശത്തോ അല്ലെങ്കിൽ ദീർഘകാലത്തേക്കോ ഉള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളെ ബാധിക്കാൻ കഴിയും. ഒപ്റ്റോജെനെറ്റിക്സ് മറ്റൊരു സമീപനം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു: ആദ്യം തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങൾക്ക് പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ഒരു പ്രോട്ടീൻ നിർമ്മിക്കാനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുക, തുടർന്ന് ഒരു പരീക്ഷണത്തിൽ അവയെ പ്രകാശിപ്പിക്കുക. ജനിതകമായ ഈ ഘട്ടം തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങളെ പ്രതികരിക്കുന്നവയാക്കുന്നു; പ്രകാശം കൃത്യമായ സമയവും നൽകുന്നു. ചാനൽറോഡോപ്സിൻ എന്ന പ്രോട്ടീൻ തലച്ചോറിനുള്ള ഒരു ചികിത്സ കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമത്തിൽ നിന്നല്ല, മറിച്ച് ആൽഗകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ നിന്നാണ് വന്നത്. ആൽഗകൾ അവയുടെ ചുറ്റുപാടുകളോട് പ്രതികരിക്കാൻ പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സംവിധാനത്തെ മറ്റ് കോശങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റിയത് അടിസ്ഥാനപരമായ ഒരു ജീവശാസ്ത്ര കണ്ടെത്തലിനെ ഒരു ഗവേഷണ ഉപകരണമാക്കി മാറ്റി. 2005-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഗവേഷണം നാഡീകോശങ്ങളിലെ പ്രകാശം-പ്രേരിത സിഗ്നലുകൾ തെളിയിച്ചു, തുടർന്ന് ജീവനുള്ള എലികളുടെ തലച്ചോറിലും പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. ഈ രീതിക്ക് ഇപ്പോഴും ജനിതക നിർദ്ദേശങ്ങളും പ്രകാശവും ഉപയോഗിച്ച് തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങളിൽ എത്താൻ ഒരു മാർഗ്ഗം ആവശ്യമാണ്. ഒരാളുടെ തലയിൽ ഒരു സാധാരണ ടോർച്ച് അടിക്കുന്നത് ഇത് നേടില്ല. മൃഗങ്ങളിലെ വിജയകരമായ പരീക്ഷണങ്ങൾ ആളുകൾക്ക് സുരക്ഷിതവും ഫലപ്രദവുമായ ഒരു ചികിത്സയും ഉറപ്പാക്കുന്നില്ല. നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്ന ഓരോ ഉപയോഗത്തിനും വെവ്വേറെ ക്ലിനിക്കൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണ്.

How it developed

  1. 5 October 2026; Nobel announcement
    How it started

    ആൽഗകളിലെ ഗവേഷണം നാഡീ സർക്യൂട്ടുകൾ പഠിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉപകരണമായി മാറുന്നു

    പ്രകാശത്താൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന അയോൺ ചാനലുകൾ, ഒപ്റ്റോജെനെറ്റിക്സ് എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കണ്ടെത്തലുകൾക്കാണ് കരോലിൻസ്ക ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ നൊബേൽ അസംബ്ലി പുരസ്കാരം നൽകിയത്. പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ചാനൽ സംവിധാനം സ്ഥാപിക്കാൻ ഹെഗെമാനും നാഗലും സഹായിച്ചു. നാഡീകോശ പ്രവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലേക്ക് ഡീസെറോത്തിന്റെ ഗവേഷണം അതിന്റെ ഉപയോഗം വ്യാപിപ്പിച്ചു. ഈ ആഴ്ച കണ്ടുപിടിച്ച ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയെയല്ല, മറിച്ച് വർഷങ്ങളായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത പ്രവർത്തനങ്ങളെയാണ് ഈ പുരസ്കാരം അംഗീകരിക്കുന്നത്. മറ്റ് പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള കോശങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെട്ടതിന് ശേഷം അവശേഷിക്കുന്ന റെറ്റിന കോശങ്ങളെ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നത് സാധ്യമായ ഒരു വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായ ഉപയോഗമാണ്. ജീൻ തെറാപ്പിയും പ്രത്യേക കണ്ണടകളും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു രോഗിയിൽ കാഴ്ചയുടെ പ്രവർത്തനം ഭാഗികമായി വീണ്ടെടുത്തതായി 2021-ലെ ഒരു പഠനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. ആ ഫലം പരിമിതമായ ഒരു ക്ലിനിക്കൽ പ്രകടനമായിരുന്നു, അല്ലാതെ സാധാരണ കാഴ്ച വീണ്ടെടുക്കലോ അന്ധതയുടെ എല്ലാ കാരണങ്ങൾക്കുമുള്ള ചികിത്സയോ ആയിരുന്നില്ല.

Why it matters for UPSC

GS3 · Biotechnology and scientific research

ആൽഗകളെക്കുറിച്ചുള്ള കൗതുക-പ്രേരിതമായ ഗവേഷണം നാഡീ സർക്യൂട്ടുകൾ പഠിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉപകരണം എങ്ങനെ സൃഷ്ടിച്ചു എന്ന് വിശദീകരിക്കുക. ഒരു ബന്ധം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനെ ഒരു കാരണത്തിന്റെ പങ്ക് പരിശോധിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചറിയുക. ജീനുകൾ, പ്രോട്ടീനുകൾ, വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ എന്നിവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുക, അതേസമയം ഒരു ലബോറട്ടറി രീതിയെ അംഗീകൃത വൈദ്യചികിത്സയിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുക.

Key terms

ഒപ്റ്റോജെനെറ്റിക്സ് (Optogenetics)തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പ്രകാശത്തിനൊപ്പം ജനിതക ഉപകരണങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു രീതി. ഗവേഷകർ പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള പ്രോട്ടീനിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുന്നു, തുടർന്ന് കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ മാറ്റാൻ പ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നു. നാഡീ സർക്യൂട്ടുകളുടെ പങ്കുകൾ പരിശോധിക്കാൻ ഈ രീതി പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാണ്. ഇത് സ്വാഭാവികമായി സജീവമായ കോശങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് തുല്യമല്ല.
ചാനൽറോഡോപ്സിൻ (Channelrhodopsin)ആൽഗകളിൽ ആദ്യം പഠിച്ച പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ഒരു പ്രോട്ടീൻ. ഇത് കോശ സ്തരത്തിൽ ഒരു ചാനൽ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അനുയോജ്യമായ പ്രകാശം ചാനൽ തുറക്കുമ്പോൾ, ചാർജ് ചെയ്യപ്പെട്ട കണങ്ങൾക്ക് കടന്നുപോകാനും വൈദ്യുത പ്രവർത്തനത്തെ മാറ്റാനും കഴിയും. ഈ സവിശേഷത ഇതിനെ ഗവേഷണത്തിൽ പ്രകാശം കൊണ്ടു പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു സ്വിച്ച് ആയി ഉപയോഗപ്രദമാക്കുന്നു.
അയോൺ ചാനൽ (Ion channel)അയോണുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെട്ട കണങ്ങൾക്ക് കോശ സ്തരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ ഒരു പാത നൽകുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീൻ. അയോണുകളുടെ ഒഴുക്ക് മാറ്റുന്നത് നാഡീകോശത്തിന്റെ വൈദ്യുത അവസ്ഥയെ മാറ്റും. പ്രകാശത്താൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന ചാനൽ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിച്ച് തുറക്കുന്നു; മറ്റ് ചാനലുകൾ വ്യത്യസ്ത സിഗ്നലുകളോട് പ്രതികരിക്കുന്നു.
ജീനും പ്രോട്ടീനും (Gene and protein)ഒരു പ്രോട്ടീൻ നിർമ്മിക്കാൻ ഒരു കോശത്തിന് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഒരു ജീൻ വഹിക്കുന്നു. ചാനലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതും സിഗ്നലുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ജോലികൾ പ്രോട്ടീനുകൾ ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റോജെനെറ്റിക്സിൽ, പ്രസക്തമായ ജീൻ അവതരിപ്പിക്കുന്നത്, മുമ്പ് ഇല്ലാതിരുന്ന പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ഒരു പ്രോട്ടീൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ തിരഞ്ഞെടുത്ത കോശങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.
നാഡീ സർക്യൂട്ട് (Neural circuit)വിവരങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിലോ പ്രതികരണം ഉണ്ടാക്കുന്നതിലോ ഉൾപ്പെടുന്ന നാഡീകോശങ്ങളുടെ ബന്ധിപ്പിച്ച ഒരു കൂട്ടം. ഒരു സർക്യൂട്ടിന് ചലനം, ഓർമ്മ അല്ലെങ്കിൽ സംവേദനം എന്നിവയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകാൻ കഴിയും. സങ്കീർണ്ണമായ പെരുമാറ്റത്തിൽ പരസ്പരം ഇടപഴകുന്ന നിരവധി സർക്യൂട്ടുകൾ ഉൾപ്പെടുമെങ്കിലും, പരീക്ഷണാത്മകമായി ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം മാറ്റുന്നത് ഇതിന്റെ പങ്ക് പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
റെറ്റിന (Retina)കണ്ണിന്റെ പിൻഭാഗത്തുള്ള പ്രകാശ സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ടിഷ്യു. ഇത് വരുന്ന വെളിച്ചത്തെ തലച്ചോറിലേക്ക് അയക്കുന്ന സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റാൻ സഹായിക്കുന്നു. ചില രോഗങ്ങൾ പ്രത്യേക റെറ്റിന കോശങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുമ്പോൾ മറ്റുള്ളവയെ ജീവനോടെ നിലനിർത്തുന്നു. അതിജീവിച്ച ആ കോശങ്ങളെ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്നവയാക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന് കാഴ്ചയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിന് അന്വേഷിക്കാൻ കഴിയും.
ക്ലിനിക്കൽ ഗവേഷണം (Clinical research)ഒരു വൈദ്യശാസ്ത്ര സമീപനത്തിന്റെ സുരക്ഷയും ഫലങ്ങളും പരിശോധിക്കാൻ ആളുകളെ ഉൾപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടുള്ള ഗവേഷണം. ഒരു രോഗിയിലുണ്ടാകുന്ന പ്രോത്സാഹജനകമായ ഫലത്തിന് കൂടുതൽ അന്വേഷണം ആവശ്യമാണ്. ആ സമീപനം എല്ലാവർക്കും ഫലപ്രദമാകുമെന്നോ, വർഷങ്ങളോളം ഫലപ്രദമായി തുടരുമെന്നോ, പതിവ് ചികിത്സയ്ക്കുള്ള അംഗീകാരം ലഭിക്കുമെന്നോ ഇത് തെളിയിക്കുന്നില്ല.
Sources (3)
Sign in Today’s news
Current affairs Daily news Daily quiz News Blitz Shorts Economic Survey 2025-26 Subjects
Polity Economy Geography Environment History Science & Tech Intl. Relations Internal Security Art & Culture Social Issues
All subjects Exam info UPSC Syllabus Prelims syllabus Mains syllabus Exam pattern Eligibility & attempts OBC & EWS checker Resources How to prepare for UPSC Prepare with a job Free downloads Books & NCERTs Previous year papers Video notes YouTube channel