‹ News Blitz Science & Technology Settled

వైద్య నోబెల్ కణాలలో కాంతి-నియంత్రిత స్విచ్‌ల ఆవిష్కరణను గౌరవిస్తుంది

English हिंदी ಕನ್ನಡ മലയാളം தமிழ் తెలుగు

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

2026 వైద్య నోబెల్ ఎంపిక చేసిన కణాలను నియంత్రించడానికి కాంతిని ఉపయోగించే ఒక విధానాన్ని గుర్తించింది. ఆప్టోజెనెటిక్స్ వెనుక ఉన్న ఆవిష్కరణలకు కార్ల్ డీసెరోత్, పీటర్ హెగెమాన్ మరియు జార్జ్ నాగెల్ బహుమతిని పంచుకున్నారు. ఈ పద్ధతి పరిశోధకులకు నిర్దిష్ట నాడీ కణాలు యాక్టివ్‌గా మారడాన్ని కేవలం గమనించడానికి బదులుగా, అవి ఏమి చేస్తాయో పరీక్షించడానికి సహాయపడుతుంది. కాంతి వైపు కదిలే ఒక చిన్న నాచు (alga) దీనికి ప్రారంభ బిందువు. నీలి కాంతి వచ్చినప్పుడు కణం యొక్క వెలుపలి పొర గుండా ఒక మార్గాన్ని తెరిచే ప్రోటీన్‌ను హెగెమాన్ మరియు నాగెల్ గుర్తించారు. అప్పుడు చార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఆ మార్గం గుండా ప్రవహిస్తాయి, ఇది కణం యొక్క విద్యుత్ కార్యకలాపాలను మారుస్తుంది. ఈ కాంతి-సెన్సిటివ్ వ్యవస్థను నాడీ కణాలలోకి ఎలా ప్రవేశపెట్టవచ్చో మరియు సంకేతాలను ప్రేరేపించడానికి ఎలా ఉపయోగించవచ్చో డీసెరోత్ పరిశోధన చూపించింది. మెదడు పరిశోధనకు, దీని ప్రయోజనం ఖచ్చితత్వం. పరిశోధకులు కణాల సమూహాన్ని ఎంచుకుని, ఆ కణాలు ఎప్పుడు యాక్టివ్‌గా మారాలో నియంత్రించగలరు. ఇది నిర్దిష్ట సర్క్యూట్‌ను ఒక చర్య లేదా ప్రతిచర్యతో అనుసంధానించడానికి సహాయపడుతుంది. దృష్టి పరిశోధనతో సహా వైద్య అనువర్తనాలు అన్వేషించబడుతున్నాయి, అయితే నోబెల్ ప్రకటన అంటే అంధత్వం లేదా మెదడు రుగ్మతలకు సాధారణ నివారణ కాదు.

Background

ఒక నాడీ కణం విద్యుత్ సంకేతాలు మరియు రసాయన సందేశాల ద్వారా కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. ఇలాంటి అనేక కణాలు అనుసంధానించబడినప్పుడు, అవి కదలిక, అనుభూతి మరియు ఇతర విధుల్లో పాల్గొనే సర్క్యూట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. ఒక చర్య సమయంలో సర్క్యూట్ యాక్టివ్‌గా మారడాన్ని గమనించడం వలన, ఆ సర్క్యూట్ ఆ చర్యకు కారణమైందని స్వయంగా నిరూపించబడదు. పరిశోధకులకు దాని కార్యాచరణను మార్చడానికి మరియు తర్వాత ఏమి జరుగుతుందో గమనించడానికి ఒక మార్గం అవసరం. పాత సాధనాలు దానిని కష్టతరం చేశాయి. ఒక ఎలక్ట్రోడ్ సమీపంలోని కణాలను ఒకేసారి ప్రేరేపించగలదు, అయితే ఒక మందు విశాలమైన ప్రాంతంలో లేదా ఎక్కువ కాలం పాటు కార్యాచరణను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఆప్టోజెనెటిక్స్ మరొక విధానాన్ని అందిస్తుంది: ముందుగా ఎంచుకున్న కణాలకు కాంతి-సెన్సిటివ్ ప్రోటీన్‌ను తయారు చేయడానికి సూచనలను ఇవ్వండి, ఆపై ప్రయోగంలో వాటిని ప్రకాశింపజేయండి. జన్యుపరమైన ఈ దశ ఎంచుకున్న కణాలు ప్రతిస్పందించేలా చేస్తుంది; కాంతి ఖచ్చితమైన సమయాన్ని అందిస్తుంది. ఛానెల్‌రోడాప్సిన్ అనే ప్రోటీన్ నాచుపై చేసిన పరిశోధన నుండి వచ్చింది, మెదడు చికిత్సను రూపొందించే ప్రయత్నం నుండి కాదు. నాచు వాటి పరిసరాలకు ప్రతిస్పందించడానికి కాంతి-సెన్సిటివ్ యంత్రాంగాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ యంత్రాంగాన్ని ఇతర కణాలకు బదిలీ చేయడం వలన ఒక ప్రాథమిక జీవసంబంధమైన ఆవిష్కరణ ఒక పరిశోధనా సాధనంగా మారింది. 2005లో ప్రచురించబడిన పరిశోధన నాడీ కణాలలో కాంతి-ప్రేరిత సంకేతాలను ప్రదర్శించింది, తర్వాత సజీవ ఎలుకల మెదడులో ప్రయోగాలు జరిగాయి. ఈ పద్ధతికి జన్యుపరమైన సూచనలు మరియు కాంతి రెండింటితో ఎంచుకున్న కణాలను చేరుకోవడానికి ఇంకా ఒక మార్గం అవసరం. ఒకరి తలపై సాధారణ టార్చ్ వెలిగించడం వల్ల ఇది సాధ్యం కాదు. జంతువులలో విజయవంతమైన ప్రయోగాలు ప్రజలకు సురక్షితమైన మరియు సమర్థవంతమైన చికిత్సను స్థిరపరచవు. ప్రతిపాదిత ప్రతి ఉపయోగానికి ప్రత్యేక క్లినికల్ పరిశోధన అవసరం.

How it developed

5 October 2026; Nobel announcement

How it started
నాచుపై పరిశోధన నాడీ సర్క్యూట్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి ఒక సాధనంగా మారుతుంది

కరోలిన్స్కా ఇన్స్టిట్యూట్‌లోని నోబెల్ అసెంబ్లీ కాంతి ద్వారా నియంత్రించబడే అయాన్ ఛానెల్‌లు మరియు ఆప్టోజెనెటిక్స్‌కు సంబంధించిన ఆవిష్కరణలకు బహుమతిని ప్రదానం చేసింది. కాంతి-సెన్సిటివ్ ఛానెల్ యంత్రాంగాన్ని స్థాపించడానికి హెగెమాన్ మరియు నాగెల్ సహాయపడ్డారు. డీసెరోత్ పరిశోధన నాడీ కణాల కార్యాచరణను నియంత్రించడానికి దాని వినియోగాన్ని విస్తరించింది. ఈ బహుమతి ఈ వారం కనుగొన్న సాంకేతికతను కాకుండా, చాలా సంవత్సరాలుగా అభివృద్ధి చేయబడిన పనిని గుర్తిస్తుంది. ఇతర కాంతి-సెన్సిటివ్ కణాలు నశించిన తర్వాత మిగిలిన రెటీనా కణాలను కాంతికి ప్రతిస్పందించేలా చేయడం ఒక సాధ్యమైన వైద్యపరమైన ఉపయోగం. 2021 నాటి ఒక అధ్యయనం జన్యు చికిత్స మరియు ప్రత్యేక కళ్లద్దాలను ఉపయోగించి ఒక రోగిలో దృష్టి పనితీరులో పాక్షిక పునరుద్ధరణను నివేదించింది. ఆ ఫలితం పరిమితమైన క్లినికల్ ప్రదర్శన, సాధారణ దృష్టిని పునరుద్ధరించడం లేదా అంధత్వం యొక్క ప్రతి కారణానికీ చికిత్స కాదు.

Nobel Assembly Stanford Medicine Inserm

Why it matters for UPSC

GS3 · Biotechnology and scientific research

నాచుపై ఆసక్తితో నడిచే పరిశోధన నాడీ సర్క్యూట్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి ఒక సాధనాన్ని ఎలా ఉత్పత్తి చేసిందో వివరించండి. అనుసంధానాన్ని గమనించడాన్ని మరియు కారణం యొక్క పాత్రను పరీక్షించడాన్ని వేరు చేయండి. జన్యువులు, ప్రోటీన్లు మరియు విద్యుత్ సంకేతాలను అనుసంధానించండి, అలాగే ఒక ప్రయోగశాల పద్ధతిని ఆమోదించబడిన వైద్య చికిత్స నుండి వేరు చేయండి.

Key terms

ఆప్టోజెనెటిక్స్ (Optogenetics)ఎంచుకున్న కణాలను నియంత్రించడానికి జన్యుపరమైన సాధనాలను కాంతితో కలిపే ఒక పద్ధతి. పరిశోధకులు కాంతి-సెన్సిటివ్ ప్రోటీన్ కోసం సూచనలను పరిచయం చేస్తారు, ఆపై కణాల కార్యాచరణను మార్చడానికి కాంతిని ఉపయోగిస్తారు. నాడీ సర్క్యూట్‌ల పాత్రలను పరీక్షించడానికి ఈ పద్ధతి ముఖ్యంగా ఉపయోగపడుతుంది. ఇది సహజంగా యాక్టివ్‌గా ఉండే కణాలను గమనించడం లాంటిది కాదు.

ఛానెల్‌రోడాప్సిన్ (Channelrhodopsin)నాచులో మొదట అధ్యయనం చేయబడిన ఒక కాంతి-సెన్సిటివ్ ప్రోటీన్. ఇది కణ త్వచంలో ఒక ఛానెల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. తగిన కాంతి ఛానెల్‌ను తెరిచినప్పుడు, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు గుండా వెళ్లి విద్యుత్ కార్యాచరణను మార్చగలవు. ఈ లక్షణం దీనిని పరిశోధనలో కాంతి-నియంత్రిత స్విచ్‌గా ఉపయోగపడేలా చేస్తుంది.

అయాన్ ఛానెల్ (Ion channel)అయాన్లు అని పిలువబడే చార్జ్ చేయబడిన కణాలు కణ త్వచం గుండా వెళ్ళడానికి ఒక మార్గాన్ని అందించే ఒక ప్రోటీన్. అయాన్ల ప్రవాహాన్ని మార్చడం వలన నాడీ కణం యొక్క విద్యుత్ స్థితి మారుతుంది. కాంతి ద్వారా నియంత్రించబడే ఛానెల్ కాంతికి ప్రతిస్పందనగా తెరుచుకుంటుంది; ఇతర ఛానెల్‌లు వేర్వేరు సంకేతాలకు ప్రతిస్పందిస్తాయి.

జన్యువు మరియు ప్రోటీన్ (Gene and protein)ఒక ప్రోటీన్‌ను తయారు చేయడానికి కణం ఉపయోగించగల సూచనలను ఒక జన్యువు తీసుకువెళుతుంది. ప్రోటీన్లు ఛానెల్‌లను ఏర్పరచడం మరియు సంకేతాలను గుర్తించడం వంటి అనేక పనులను చేస్తాయి. ఆప్టోజెనెటిక్స్‌లో, సంబంధిత జన్యువును పరిచయం చేయడం వలన ఎంచుకున్న కణాలు మునుపు లేని కాంతి-సెన్సిటివ్ ప్రోటీన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

నాడీ సర్క్యూట్ (Neural circuit)సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయడంలో లేదా ప్రతిస్పందనను రూపొందించడంలో పాల్గొనే అనుసంధానించబడిన నాడీ కణాల సమూహం. ఒక సర్క్యూట్ కదలిక, జ్ఞాపకశక్తి లేదా అనుభూతికి దోహదపడుతుంది. సంక్లిష్ట ప్రవర్తనలో ఒకదానితో ఒకటి పరస్పరం వ్యవహరించే అనేక సర్క్యూట్‌లు ఉన్నప్పటికీ, ప్రయోగాత్మకంగా దాని కార్యాచరణను మార్చడం దాని పాత్రను పరీక్షించడానికి సహాయపడుతుంది.

రెటీనా (Retina)కంటి వెనుక భాగంలో ఉండే కాంతి-సెన్సిటివ్ కణజాలం. ఇది వచ్చే కాంతిని మెదడు వైపు పంపబడే సంకేతాలుగా మార్చడంలో సహాయపడుతుంది. కొన్ని వ్యాధులు నిర్దిష్ట రెటీనా కణాలను నాశనం చేస్తాయి మరియు ఇతరులను సజీవంగా ఉంచుతాయి. సజీవంగా ఉన్న ఆ కణాలను కాంతికి ప్రతిస్పందించేలా చేయగలరా అని దృష్టి పరిశోధన విచారించవచ్చు.

క్లినికల్ రీసెర్చ్ (Clinical research)ఒక వైద్య విధానం యొక్క భద్రత మరియు ప్రభావాలను పరీక్షించడానికి వ్యక్తులతో కూడిన పరిశోధన. ఒక రోగిలో ప్రోత్సాహకరమైన ఫలితానికి తదుపరి విచారణ అవసరం. ఆ విధానం ప్రతిఒక్కరికీ పని చేస్తుందని, సంవత్సరాల తరబడి ప్రభావవంతంగా ఉంటుందని లేదా సాధారణ చికిత్స కోసం ఆమోదం పొందుతుందని ఇది చూపించదు.

Sources (3)

Nobel Assembly · official · 2026 medicine prize: light-gated ion channels and optogenetics6 Oct, 5:30 am
Stanford Medicine · official · Karl Deisseroth wins Nobel Prize for optogenetics research6 Oct, 5:30 am
Inserm · official · Optogenetics, the Nobel Prize and vision research6 Oct, 5:30 am