Karl Deisseroth, Peter Hegemann, dan Georg Nagel, yang memimpin penelitian optogenetika untuk mengatur aktivitas neuron dengan cahaya, terpilih sebagai penerima Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran (노벨 생리의학상) 2026. Optogenetika adalah teknologi yang membuat neuron mengekspresikan protein yang merespons cahaya, lalu menyinarinya untuk mengaktifkan atau menghambat sinyal saraf. Dengan teknologi ini, peneliti dapat mengatur cara kerja neuron dalam skala milidetik.

Latar belakang dan konteks

Tantangan penelitian otak terletak pada skala dan kompleksitasnya. Bahkan dalam satu milimeter kubik jaringan otak—ruang kira-kira sebesar sebutir biji poppy—terdapat puluhan ribu neuron (sel saraf) dan sel pendukung lainnya, yang saling memengaruhi fungsinya. Untuk memahami kompleksitas ini, teknologi neurosains pada umumnya berkembang melalui tahapan visualisasi otak, pengukuran fungsinya, lalu pengendalian aktivitasnya.

Salah satu titik awal visualisasi adalah pengamatan Santiago Ramón y Cajal, ahli saraf dan pelukis asal Spanyol, pada akhir 1800-an. Dengan menggunakan metode pewarnaan perak yang dikembangkan Camillo Golgi, ia membuat neuron individual dalam jaringan otak terlihat, kemudian mengamatinya melalui mikroskop dan menggambarkannya. Cajal dan Golgi menerima Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran 1906 atas penelitian ini. Metode pelacakan anterograd dan retrograd yang dikembangkan pada 1970-an digunakan untuk memetakan berbagai jalur di antara neuron.

Kini, mikroskop elektron dapat menghasilkan citra beresolusi hingga tingkat atom, sementara mikroskop ekspansi memungkinkan sampel jaringan diperbesar secara fisik untuk mengamati sel dan hubungan antarsel. Metode-metode ini berkaitan dengan penelitian konektomika, yang bertujuan memetakan keseluruhan koneksi antarneuron. MRI fungsional (teknik pencitraan yang mengamati aktivitas otak dengan memanfaatkan perubahan aliran darah) mengukur aliran darah di seluruh otak untuk memeriksa aktivitas secara noninvasif. Pengembangan sekuens akuisisi citra cepat dan teknik pengodean spasial yang memungkinkan metode ini berkaitan dengan Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2003.

Melihat struktur saja tidak cukup untuk mengetahui bagaimana neuron saling mengirimkan sinyal. Alan Hodgkin dan Andrew Huxley menerima Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran 1963 atas penelitian mereka yang menangkap dan mengukur sinyal listrik yang dihasilkan neuron. Kini, probe yang digunakan dalam penelitian dapat merekam aktivitas listrik ratusan neuron secara bersamaan di berbagai wilayah otak. Serangkaian penelitian yang diterbitkan pada 2025 melaporkan bahwa 95% otak tampak terlibat saat hewan mengambil keputusan. Hal ini menunjukkan bahwa pengambilan keputusan sulit dijelaskan sebagai hasil kerja satu wilayah otak saja.

Teknologi untuk mengendalikan aktivitas otak juga terus berkembang. Ahli bedah saraf Prancis Alim-Louis Benabid mengembangkan stimulasi otak dalam pada akhir 1980-an untuk meredakan gejala penyakit Parkinson. Metode ini menanamkan elektroda di otak untuk memberikan stimulasi listrik, tetapi memiliki keterbatasan dalam menargetkan hanya neuron tertentu karena memengaruhi semua sel di sekitar elektroda. Sebaliknya, optogenetika dapat mengatur aktivitas neuron sasaran menggunakan cahaya, sehingga membuka kemungkinan bagi peneliti untuk mengkaji secara lebih langsung hubungan antara cara kerja sirkuit tertentu dan perilaku.

Makna berita ini

Pentingnya optogenetika terletak pada kemampuannya bukan hanya mengamati aktivitas otak, tetapi juga mengatur cara kerja neuron tertentu dan memeriksa hasilnya. Sebagai contoh, dalam penelitian untuk mengetahui apakah suatu sirkuit saraf terlibat dalam respons terhadap nyeri, aktivitas sirkuit tersebut dapat diatur dengan cahaya, lalu perubahan responsnya diamati. Ini merupakan contoh hipotetis dan bukan berarti teknologi ini akan langsung digunakan untuk mengobati pasien.

Laporan-laporan menyebut pemulihan penglihatan serta pengurangan nyeri dan pengobatan epilepsi maupun gangguan kesehatan mental sebagai potensi penerapan terapeutik optogenetika. Satu laporan juga menyebutkan bahwa uji klinis sedang berlangsung pada orang yang kehilangan penglihatan akibat retinitis pigmentosa, dengan tujuan memulihkan penglihatan melalui pemberian protein yang merespons cahaya ke retina. Ada pula laporan bahwa optogenetika digunakan untuk meneliti interaksi antara sel dan sistem saraf di organ lain, seperti jantung dan usus.

Namun, kemungkinan dan pengobatan yang sudah terbukti harus dibedakan. Rincian mengenai sejauh mana teknologi ini dapat diterapkan untuk penyakit tertentu, kapan dapat diterapkan pada pasien, dan bagaimana keamanannya dinilai tidak dapat dipastikan berdasarkan laporan yang diberikan saja. Penerimaan penghargaan Nobel menunjukkan pentingnya penelitian ini, tetapi dengan sendirinya tidak berarti bahwa efektivitas atau keamanan pengobatan tertentu telah terbukti.

Perbedaan dalam pemberitaan

Nama-nama penerima penghargaan sama dalam semua laporan, tetapi angka usia yang dicantumkan berbeda. Satu laporan menyebut Deisseroth berusia 54 tahun dan Hegemann 71 tahun, sedangkan laporan lain menyebut usia mereka masing-masing 55 dan 72 tahun. Nagel disebut berusia 73 tahun dalam semua laporan.

Ungkapan yang digunakan untuk menjelaskan penerapan klinis juga berbeda. Satu laporan menyebut uji klinis untuk memulihkan penglihatan pasien retinitis pigmentosa, sedangkan laporan lain menyatakan bahwa teknologi tersebut digunakan untuk memulihkan penglihatan. Karena itu, informasi ini saja tidak cukup untuk memastikan cakupan penerapan saat ini, tahap uji klinis, atau kondisi ketika teknologi tersebut benar-benar diberikan kepada pasien.

Fakta yang terkonfirmasi dan hal yang belum diketahui

Fakta yang terkonfirmasi

  • Optogenetika mengatur aktivitas neuron menggunakan cahaya dan memungkinkan pengendalian dalam skala milidetik.
  • Karl Deisseroth, Peter Hegemann, dan Georg Nagel diberitakan sebagai penerima Penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2026.
  • Teknologi penelitian otak berkembang melalui visualisasi, pengukuran fungsi, dan pengendalian aktivitas.
  • Laporan-laporan menyebut pemulihan penglihatan serta pengobatan nyeri, epilepsi, dan gangguan kesehatan mental sebagai potensi penerapan optogenetika.

Hal yang belum diketahui

  • Kapan dan sejauh mana pengobatan berbasis optogenetika akan diterapkan kepada pasien nyata.
  • Berdasarkan bukti dan prosedur apa keamanan serta efektivitas pengobatan tersebut sedang dinilai.
  • Tahap dan persyaratan partisipasi dalam uji klinis terkait retinitis pigmentosa.

Hal yang perlu diperiksa pembaca

  • Saat membaca berita tentang pengobatan optogenetika, pembaca perlu membedakan apakah yang dibahas adalah kemungkinan penelitian, uji klinis, atau penerapan pengobatan nyata.
  • Informasi uji klinis sebaiknya tidak dinilai hanya berdasarkan nama penyakit; persyaratan partisipasi dan rincian penilaian keamanan juga perlu diperiksa.
  • Jika mempertimbangkan pengobatan, jangan menyimpulkan efektivitasnya hanya berdasarkan pemberitaan. Penting untuk menanyakan kepada tenaga medis yang menangani penyakit terkait mengenai pilihan yang tersedia saat ini dan bukti pendukungnya.

Referensi