В МГУ объяснили суть открытий нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины

Лауреаты Нобелевской премии в области физиологии и медицины ученые Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян открыли примерно схожие механизмы, поэтому награду они получили вместе. О том, в чем состоит суть их исследований, «Известиям» рассказал эксперт рабочей группы НТИ «Нейронет», руководитель лаборатории биофака МГУ Александр Каплан.

Болевая победа: «Нобеля» дали за восприятие температуры и осязания

Эти открытия помогут разработать принципиально новые подходы к лечению болезней нервной и сердечно-сосудистой систем

Так, Джулиус проводил работу с температурными воздействиями, а Патапутян — с прикосновениями. В итоге ученые открыли примерно схожие механизмы, поэтому и получили Нобелевскую премию вместе.

Как выяснилось, в мембрану некоторых нервных окончаний в коже встроены белковые молекулы, чувствительные к капсаицину или ментолу. Такие мембранные белки называются рецепторами. Как только капсаицин или ментол соприкасаются с белковым рецептором, этот белок открывает канал, по которому внешние позитивные ионы устремляются внутрь нервного окончания, и тем самым порождается нервный импульс. Эти белковые рецепторы и есть механизм от внешних физических воздействий к внутренним ощущениям. Для каждого такого воздействия Джулиус и Патапутян открыли разные рецепторы.

Далее ученые решили найти гены, ответственные за синтез белков-рецепторов, — к каждому рецептору нашелся свой ген. Если взять такой ген и пересадить в геном клетки, в которой его раньше не было, то она начнет генерировать нервные импульсы, например на холодовое воздействие, а в мозгу сформируется ощущение холода.

«Таким образом, они открыли всю цепочку от физического воздействия на кожу до появления ощущений, включая генетический аппарат. Конечно, это фундаментальное открытие. Пока трудно предполагать, к чему оно приведет на практике. Во всяком случае во всех патологиях, сопровождающихся потерей чувствительности, это поможет лучше понять причины сенсорных расстройств, найти пути их коррекции. Еще одно возможное направления для внедрения открытия ученых — это создание технологий для «очувствления» роботов. Вполне возможно, что подсказку инженерам на этом пути дадут именно биологические механизмы», — подчеркнул Каплан.

Другим применением открытия ученых может стать создание мультимодальной, то есть для всех органов чувств, виртуальной реальности. Как отметил руководитель лаборатории биофака МГУ, существует вероятность, что зная тонкий механизм превращения холодового воздействия в нервные импульсы, удастся это использовать для симуляции холодового воздействия. По словам Каплана, виртуальные среды нужны не только для компьютерных игр, но и, например, для облегчения некоторых нервных расстройств, например в ходе психотерапии или при восстановлении движений и той же кожной чувствительности после инсульта.

О вручении Нобелевской премии ученым стало известно днем ранее.

Джулиус родился в 1955 году в Нью-Йорке. Исследователь получил степень доктора философии в 1984 году в Калифорнийском университете Беркли. В 1989 году мужчина начал работать в Калифорнийском университете Сан-Франциско.

Его коллега Патапутян родился в 1967 году в ливанской столице Бейруте. Позднее ученый переехал в Лос-Анджелес и в 1996 году получил степень доктора философии в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Работает профессором в американском некоммерческом медицинском и исследовательском центре Scripps Research в Ла-Хойя в Калифорнии.