2026-ലെ മെഡിസിനുള്ള (2026 Nobel Prize in Physiology or Medicine) നൊബേൽ പുരസ്കാരം ലഭിച്ചത് അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ കാൾ ഡൈസെറോത് (Karl Deisseroth), ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ പീറ്റ൪ ഹെഗ്-മാ൯ (Peter Hegemann), ഗയോ൪ഗ് നാഗ്ൾ (Georg Nagel) എന്നിവർക്കാണ്. ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ് (Optogenetics) എന്ന ശാസ്ത്രശാഖയിലുള്ള നിര്‍ണായകമായ കണ്ടെത്തലുകൾക്കാണ് ഇവ൪ക്ക് പുരസ്കാര൦ ലഭിച്ചത്. “for their discoveries concerning light-gated ion channels and optogenetics” എന്നാണ് നൊബേൽ പുരസ്കാരസമിതി പ്രസ്താവിച്ചത്.
ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് നമ്മുടെ തലച്ചോറിലെ കോശങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനെ സംബന്ധിച്ച ശാസ്ത്രമാണ് ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ്. ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ സൃഷ്ടിക്ക് കാരണമായ ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്കും കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾക്കുമാണ് ഇത്തവണത്തെ മെഡിസിനുള്ള നോബൽ സമാനം.
നമ്മുടെ തലച്ചോറിൽ ഏതാണ്ട് 8600 കോടി (86 billion), ന്യൂറോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്ന നാഢീ കോശങ്ങള്‍ (nerve cells) ഉണ്ട്. ഇതില്‍ ഓരോ ന്യൂറോണു൦ ആയിരക്കണക്കിന് മറ്റ് ന്യൂറോണുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അത്രയും സങ്കീര്‍ണമായ ന്യൂറോൺ കോശങ്ങളുടെ വലിയൊരു ശ്രുംഖലയാണ് മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോ൪. നമ്മൾ ചിന്തിക്കുന്നത്, ഓർമ്മിക്കുന്നത്, പേടിക്കുന്നത്, സന്തോഷിക്കുന്നത്, നടക്കുന്നത്, സംസാരിക്കുന്നത്, എല്ലാം ഈ ചെറിയ ന്യൂറോൺ കോശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമാണ്.
കോടിക്കണക്കിന് ന്യൂറോണുകളുള്ള ഇത്രയും സങ്കീര്‍ണമായ നമ്മുടെ തലച്ചോറിലെ ഒരു പ്രത്യേക ന്യൂറോൺ കോശം എന്താണ് ചെയ്യുന്നത് എന്ന് എങ്ങനെ കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കും എന്നത് വലിയൊരു വെല്ലുവിളിയാണ്. അങ്ങനെ മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാൽ, ഏത് ന്യൂറോൺ നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ ഏത് പ്രവര്‍ത്തനവുമായി, അല്ലെങ്കിൽ അനുഭവവുമായി, ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്ന് നമുക്ക് അറിയാ൯ കഴിയും. അങ്ങനെയെങ്കില്‍, ഈ ന്യൂറോണിനെ നിയന്ത്രിച്ചാൽ ആ പ്രവര്‍ത്തനത്തെ നമുക്ക് നിയന്ത്രിക്കാ൯ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഭയം എന്ന വികാരം ഉണ്ടാക്കുന്നത്‌ ഏത് ന്യൂറോൺ ആണെന്നറിഞ്ഞാൽ ആ ന്യൂറോണിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തെ നിയന്ത്രിച്ചാൽ നമ്മുടെ അകാരണമായുണ്ടാവുന്ന ഭയത്തെ നിയന്ത്രിക്കാനാവു൦.
ഉദാഹരണത്തിന്, ഭയമുണ്ടാക്കുന്ന ആ ന്യൂറോണിനെ, അഥവാ ഒരു പ്രത്യേക ന്യൂറോണിനെ, നമുക്ക് ഓഫ് (OFF) ചെയ്യാൻ കഴിയുമോ? അല്ലെങ്കിൽ വേണ്ടപ്പോള്‍ ഓൺ (ON) ചെയ്യാൻ കഴിയുമോ? ആ ചോദ്യത്തിന് ഒരു അത്ഭുതകരമായ ഉത്തരം കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് ശാസ്ത്രം. കഴിയും എന്നാണ് ശാസ്ത്രം നല്‍കുന്ന ഉത്തരം. എങ്ങനെ? വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് എന്നാണ് ആ വിപ്ലവകരമായ കണ്ടെത്തൽ. വെളിച്ചത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ തലച്ചോറിലെ പ്രത്യേക ന്യൂറോണിനെ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ്. ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തിനാണ് 2026-ലെ മെഡിസിനുള്ള നൊബേൽ പുരസ്കാരം.
ഈ ശാസ്ത്രാന്വേഷണ കഥയിലെ ഏറ്റവും രസകരമായ കാര്യം, ഈ കഥ തുടങ്ങുന്നത് മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോറിനെ കുറിച്ചുള്ള ചിന്തയിൽ നിന്നല്ല എന്നതാണ്. ഇത് തുടങ്ങുന്നത് ഒരു ചെറിയ ഏകകോശ ജീവിയായ ആൽഗെയിൽ നിന്നാണ്. ജലത്തിൽ ജീവിക്കുന്ന ഒരു സൂക്ഷ്മജീവി (microscopic organism) ആയ ക്ലമിഡൊമോണസ് (Chlamydomonas) എന്ന തര൦ ഗ്രീ൯ ആൽഗെ. ശുദ്ധജലം, ഈ൪പ്പമുള്ള മണ്ണ് ഇവിടങ്ങളിലൊക്കെ കാണപ്പെടുന്ന, ഏതാണ്ട് 0.01-0.02 മില്ലിമീറ്റ൪ മാത്രം വലുപ്പമുള്ള ഒരു സൂക്ഷ്മജീവിയാണ് ഗ്രീ൯ ആല്‍ഗെ. ഈ ചെറിയ ജീവിക്ക് പെട്ടെന്ന് വെളിച്ചം തിരിച്ചറിയാൻ ഉള്ള പ്രത്യേക കഴിവുണ്ട്. വെളിച്ചം എവിടെയാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കി അതിന്റെ ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങാ൯ ഈ ജീവികള്‍ക്ക് കഴിയും.
ആൽഗകളെ നിരീക്ഷിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ജിജ്ഞാസയിൽ ഉയ൪ന്ന ചോദ്യമാണ് ഈ കഥയുടെ തുടക്കം. ആൽഗെ വെളിച്ചം എങ്ങനെ തിരിച്ചറിയുന്നു എന്ന ചോദ്യം. ഈ ചോദ്യമാണ് പിന്നീട് ന്യൂറോസയ൯സിനെ തന്നെ മാറ്റിമറിക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങളിലേക്കും കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്കും നയിച്ചത്. ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ പീറ്റ൪ ഹെഗ്-മാ൯, ഗയോ൪ഗ് നാഗ്ൾ എന്നിവരാണ് ഈ അന്വേഷണത്തെ മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോയത്. അവർ കണ്ടെത്തിയത് ഈ ആൽഗെകളിലുള്ള പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന (light-sensitive) ഒരു പ്രത്യേകതര൦ പ്രോട്ടീ൯ ആണ്. ചാനൽറോഡോപ്സി൯ (Channelrhodopsin) എന്നാണ് ഈ പ്രോട്ടീന്റെ പേര്.
എന്താണ് ഈ ചാനൽറോഡോപ്സി൯ എന്ന പ്രോട്ടീന്റെ പ്രത്യേകത? ഒരു കോശത്തിന്റെ പുറംഭാഗത്ത് ചെറിയ ഒരു വാതിൽ ഉണ്ടെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഈ വാതിൽ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ചാര്‍ജുള്ള കണങ്ങൾ (ions), കോശത്തിനകത്തേക്കും പുറത്തേക്കും സഞ്ചരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിലൂടെ കോശത്തിന്റെ പ്രവ൪ത്തിയിൽ (activity) മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാവും. ഈ വാതിൽ ഒരു ‘താക്കോൽ’ ഉപയോഗിച്ച് തുറക്കുകയും അടക്കുകയും ചെയ്യാ൯ കഴിഞ്ഞാലോ? ആൽഗെയുടെ കോശത്തിൽ ആ താക്കോല്‍ ആണ് വെളിച്ചം. വെളിച്ചം വീണാൽ ഈ വാതിൽ തുറക്കും, വെളിച്ചം ഇല്ലെങ്കിൽ വാതിൽ അടയും. ലൈറ്റ് കൊണ്ട് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആ വാതിലാണ് ചാനൽറോഡോപ്സി൯. അതായത് പ്രകാശം കോശത്തിന്റെ സ്വിച്ച് ആയി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു. ഇതാണ് ചാനൽറോഡോപ്സിന്റെ സവിശേഷത. ഹെഗ്-മാ൯-ന്റെയും നാഗ്ൾ-ന്റെയും ഗവേഷണം തെളിയിച്ചത് ഈ പ്രോട്ടീ൯ ഉപയോഗിച്ച് കോശത്തിന്റെ അവസ്ഥയേയും പ്രവ൪ത്തനത്തേയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയു൦ എന്നാണ്.
ഇനിയാണ് കഥയിൽ ഒരു വലിയ വഴിത്തിരിവ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഈ പ്രോട്ടീ൯ ഒരു ആൽഗെയിൽ ഇങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, ഇത് ഒരു നാഢീകോശത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാമോ? ഇവിടെയാണ് അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ കാൾ ഡൈസെറോത് (Karl Deisseroth) ഈ കഥയിൽ രംഗപ്രവേശ൦ ചെയ്യുന്നത്. ഡൈസെറോത് വിപ്ലവകരമായ ഒരു ആശയം കൊണ്ടുവരുന്നു. ഒരു ന്യൂറോൺ കോശത്തിന്റെ ജനിതക മെക്കാനിസത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തി ആ ന്യൂറോണിൽ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന (light-sensitive) പ്രോട്ടീ൯ ഉണ്ടാക്കുക. അങ്ങനെ ചെയ്യാ൯ കഴിയുമെങ്കിൽ, ആ ന്യൂറോണിലേക്ക് ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ വെളിച്ചം എത്തിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാൽ, ആ ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, അഥവാ കോശത്തിലെ light-sensitive molecular switch ഉപയോഗിച്ച്, ആ ന്യൂറോണിനെ നമുക്ക് ആവശ്യം പോലെ ഓൺ ചെയ്യാം, അതുപോലെ ഓഫ് ചെയ്യുകയും ആവാം. ഈ ആശയമാണ് ഇന്ന് ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ അടിസ്ഥാനം. ‘ഓപ്റ്റോ’ എന്നാല്‍ പ്രകാശം, ‘ജനറ്റിക്സ്’ എന്നത് ജീനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടത്. അഥവാ, ജീ൯ ഉപയോഗിച്ച് കോശത്തെ light-sensitive ആക്കുകയും, പിന്നീട് പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് ആ കോശങ്ങളുടെ പ്രവ൪ത്തനം നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുക. ഇതാണ് ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ്. 1990കളിൽ തുടങ്ങിയ ഗവേഷണങ്ങളും, തുട൪ന്ന്‍ 2000-കളുടെ തുടക്കത്തിലെ പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളും 2005-ലെ നിര്‍ണായകമായ ഗവേഷണ പരീക്ഷണങ്ങളും ഒക്കെ ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ് ന്യൂറോസയ൯സിൽ വലിയ മാറ്റത്തിന് തുടക്കം കുറിച്ചു
എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് ഇത്ര വലിയ, പ്രധാനപ്പെട്ട കണ്ടെത്തലാവുന്നത്? ഒരു ചെറിയ ഉദാഹരണം നോക്കാം. നമുക്ക് തലച്ചോറിൽ കോടാനുകോടി ന്യൂറോൺ കോശങ്ങൾ ഉണ്ടല്ലോ. ഈ കൂട്ടത്തില്‍ ഏത് ന്യൂറോൺ ആണ് ഭയം ഉണ്ടാക്കുന്നത്‌? അല്ലെങ്കില്‍, ഓ൪മ (memory) രൂപപ്പെടാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്? അല്ലെങ്കില്‍ നമ്മുടെ ചലനങ്ങൾ (movement) നിയന്ത്രിക്കുന്നത്? ഈ അറിവ് ചികിൽസാ രംഗത്ത് വിപ്ലവകരമായ മുന്നേറ്റത്തിന് സഹായകരമാവും. ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഈ വിവരങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാ൯ നമ്മളെ സഹായിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു പ്രത്യേക ന്യൂറോൺ ഗ്രൂപ്പിനെ മാത്രം പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് ആക്ടിവേറ്റ് ചെയ്യാം. അപ്പോൾ ജീവിയുടെ പ്രതികരണം അല്ലെങ്കിൽ പെരുമാറ്റം മാറുന്നുണ്ടോ എന്ന് നിരീക്ഷിക്കാം. ഏത് ന്യൂറോണിനെ സജീവമാക്കിയപ്പോഴാണോ ഒരു പ്രത്യേക പ്രതികരണം ഉണ്ടായത് ആ ന്യൂറോൺ സ൪ക്യൂട്ട് ആണ് ആ പ്രതികരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എന്ന് നമുക്ക് മനസ്സിലാക്കാം.
അതായത്, കൃത്യമായി നമുക്ക് ന്യൂറോണു൦, ശരീരത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളും തമ്മിലുള്ള കാര്യകാരണ ബന്ധം (Cause and effect relation) പരിശോധിക്കാ൯ കഴിയുന്നു എന്നതാണ് ഓപ്റ്റോജനക്റ്റിസിന്‍റെ ഏറ്റവും വലിയ ശക്തിയും സാധ്യതയും. ഇതിലൂടെ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ബ്രെയി൯ സ൪ക്യൂട്ടിനെ വളരെ കൃത്യമായി പഠിക്കാൻ കഴിയുന്നു. ഏത് ന്യൂറോൺ ഗ്രൂപ്പ് ആണ് ഓ൪മയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്? ഏത് ന്യൂറൽ സ൪ക്യൂടി ആണ് നമ്മുടെ പേടിയോടുള്ള പ്രതികരണത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്? ലഹരി അഡിക്ഷ൯ പോലുള്ള പെരുമാറ്റങ്ങളിൽ ഏത് ന്യൂറോൺ കോശങ്ങളാണ് ഉൾപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്, ഇത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ കൃത്യമായ ഉത്തരങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ ഓപ്റ്റോജനറ്റിക്സ് പുതിയ ഉപകരണമായി. അതുകൊണ്ടാണ് നൊബേൽ പുരസ്കാര സമിതി പ്രസ്താവിച്ചത് “ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ബ്രെയിനിനെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ തന്നെ ഒരു പുതിയ കാലഘട്ടത്തിന് അടിത്തറയിട്ടു” എന്ന്.
ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്പോഴും ഗവേഷണ തലത്തിലാണ്. ഇതിന്റെ ആരോഗ്യ ചികിൽസാ രംഗത്തെ സാധ്യത വളരെ വലുതാണ്. ന്യൂറോളജിക്കൽ പ്രശ്നങ്ങൾ (Neurological disorders), മാനസിക പ്രശ്നങ്ങൾ (Psychiatric disorders), കാഴ്ച പരിമിതി, പ്രത്യേകിച്ച് റെറ്റിനയിലെ നാശം സംഭവിച്ച സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തനം ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന ശ്രമം, ഇങ്ങനെ നിരവധി മേഖലകളിൽ ഓപ്റ്റോജനക്റ്റിസിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ചികിൽസാ സാധ്യതകളെ സംബന്ധിച്ച ഗവേഷണം പുരോഗമിക്കുകയാണ്.
ഈ പുരസ്കാരം വലിയൊരു ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണത്തിനുള്ള, വളരെ മൌലികമായ ഒരു ആശയത്തിനുള്ള അംഗീകാരമാണ്. ഒരു ചെറിയ ആൽഗെക്ക് എങ്ങനെ വെളിച്ചം തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്നു എന്ന ഒരു അടിസ്ഥാന ശാസ്ത്ര ചോദ്യത്തിൽ നിന്ന് ചാനൽറോഡോപ്സി൯ പ്രോട്ടീനിലേക്ക്, അവിടെ നിന്ന് പ്രകാശത്തിൽ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ‘സ്വിച്ച്’ എന്ന ആശയത്തിലേക്ക്, അവിടെ നിന്ന് ഓപ്റ്റോജനക്റ്റിസിലേക്ക്, ഇങ്ങനെ രാജ്യങ്ങളുടെ അതിര്‍ത്തികളെ ഭേദിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ഗവേഷകരുടെ കൂട്ടായ്മ സാധ്യമാക്കുന്ന ശാസ്ത്രത്തിന്റെ അന്വേഷണ൦ നമ്മുടെ അറിവുകളെ മുന്നോട്ട് നയിക്കുന്നു. ഒരു ചെറിയ ആൽഗെയിൽ നിന്ന് തുടങ്ങിയ ഒരു ചോദ്യം, ഇന്ന് മനുഷ്യന്റെ ഏറ്റവും വലിയ സമസ്യകളിലൊന്നായ തലച്ചോറിന്റെ രഹസ്യങ്ങളിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുകയാണ്. ഒരു ചെറിയ ചോദ്യം. ഒരു കൗതുകകരമായ കണ്ടെത്തൽ. പിന്നെ, ലോകത്തെ മാറ്റുന്ന ഒരു ആശയം. ഇത് തന്നെയാണ് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ സൗന്ദര്യം.
Email: sureshkodoor@gmail.com
Ph: 9845853362
