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光遺伝学の先駆者3人にノーベル生理学・医学賞

Karl Deisseroth、Peter Hegemann、Georg Nagelの3氏が2026年の賞を共同受賞した。3氏の研究は、光に反応するタンパク質を神経細胞の研究ツールへと発展させることに貢献した。

活性化の一例を示すオリジナルの図。選んだ細胞がチャネルロドプシン2を発現し、青色光でチャネルが開くと、電荷を持つ粒子が細胞膜を通過して電気活動が生じる。抑制には別のツールを使う。
オリジナルの情報イラスト:このChR2の例は、光に反応するタンパク質を発現させた細胞の活性化を示している。活動の抑制には別のツールを用い、青色光で作動する一つのChR2スイッチが両方の働きを能動的に行うわけではない。 Watch at Ease

2026年のノーベル生理学・医学賞は10月5日(月)、Karl Deisseroth、Peter Hegemann、Georg Nagelの3氏に共同で授与された。ノーベル賞選考会議は、光で開くイオンチャネルと、選んだ神経細胞を光で制御する手法である光遺伝学に関する3氏の発見を評価した。

藻類のタンパク質から生まれたスイッチ

Hegemann氏の出発点となった疑問は、単細胞藻類クラミドモナス(Chlamydomonas)がなぜ光にこれほど素早く反応するのか、というものだった。Nagel氏と協力し、光の検知機能とイオンチャネルを併せ持つタンパク質を特定した。イオンチャネルとは、電荷を持つ粒子を細胞膜の向こう側へ通す通路だ。

この記事で中心となるタンパク質は、チャネルロドプシン2(ChR2)だ。研究者は、その遺伝情報を導入することで、選んだ細胞にこのタンパク質を作らせることができる。その細胞に光を当てると、電気活動を引き起こせる。したがって、光に反応できるかどうかは、選んだ細胞がこのタンパク質を発現しているかに依存する。

実験環境の違いが重要な理由

ノーベル賞の公式解説は、三つの実験環境を区別している。2003年にHegemann氏とNagel氏が報告したのは、ヒトとハムスターの腎臓の培養細胞での結果だった。2005年にはDeisseroth氏の研究グループが、実験室の培養皿で育てたラットの神経細胞に青色光を当て、信号を発生させた。

その解説に記された次の節目は2007年で、同グループは生きたマウスの選んだ神経細胞を活性化し、ひげの動きを制御した。これらは生物学的な条件が異なる、別々の実験だ。月曜日の発表は、こうした過去の発見をたたえるものだ。

細胞を観察するだけでなく、働きを確かめる

研究上の中心的な利点は、活動に介入できることだ。ある行動に伴って神経細胞が活動する様子を観察すれば、関連性を見いだせる。選んだ細胞集団の活動を変えれば、その細胞が行動にどのように寄与しているかを検証できる。ノーベル賞の資料は、運動や覚醒から記憶まで、さまざまな研究での利用を紹介している。

光遺伝学には活動を抑えるツールも含まれるが、ChR2を、青色光で活性化と抑制の両方を能動的に行う単一のスイッチとして描くべきではない。公式解説は、異なる波長に反応する別のタンパク質を説明している。この記事の図に示した活性化の例は、その幅広いツール群の一部を扱っている。

長年の研究の歩みに対する共同受賞

Deisseroth氏の現在の所属先はスタンフォード大学とハワード・ヒューズ医学研究所、Hegemann氏はベルリン・フンボルト大学、Nagel氏はヴュルツブルク大学だ。これらの現在の所属先は、初期の研究の一部が行われた機関とは区別する必要がある。

ロイターとAPは、賞金総額1,200万スウェーデンクローナを3人の受賞者が分け合うと報じている。これは賞全体の合計額だ。10月5日の決定は、研究手法とその基礎となる発見を評価するもので、新たに承認された治療法の発表ではない。

四つの異なる節目。2003年はヒトとハムスターの腎臓の培養細胞、2005年はラットの培養神経細胞、2007年は生きたマウスの選んだ神経細胞、2026年はノーベル賞の共同受賞。
オリジナルの情報イラスト:ここで取り上げた研究の節目は、それぞれ異なる実験環境に基づく。2026年10月5日の発表は、過去の発見を評価するものだ。図中の間隔は経過時間を表していない。 Watch at Ease