スウェーデンのカロリンスカ研究所ノーベル委員会は2026年10月5日、2026年のノーベル生理学・医学賞を、光によって神経細胞の活動を制御する「光遺伝学（オプトジェネティクス）」の確立に貢献したカール・ダイセロス（Karl Deisseroth）氏、ペーター・ヘーゲマン（Peter Hegemann）氏、ゲオルグ・ナーゲル（Georg Nagel）氏の3氏に授与すると発表した。授賞理由は「光開閉型イオンチャネルと光遺伝学に関する発見」。
光遺伝学は、光に反応するタンパク質を特定の神経細胞などに発現させ、光を照射することで細胞の活動を高速かつ選択的に制御する技術である。神経回路の働きと行動、記憶、感情などとの因果関係を調べる手法として、現在では世界の神経科学研究で広く利用されている。
技術の出発点となったのが、ヘーゲマン氏とナーゲル氏らによるチャネルロドプシンの研究である。単細胞藻類が持つチャネルロドプシンは、特定の光を受けると細胞膜を通してイオンを移動させる性質を持つ。光という入力を細胞の電気的な活動へ変換できるこの性質が、後の光遺伝学につながった。
ダイセロス氏は、このチャネルロドプシンを神経細胞に導入し、光を用いて神経活動を制御する方法へと発展させた。従来の電気刺激では周囲の細胞まで刺激する場合があり、薬剤による操作では時間的な応答が遅いという課題があった。これに対し光遺伝学では、対象となる細胞を選択しながら、神経活動の速さに対応した高い時間分解能で制御できる。この特長により、脳内の特定の神経回路が行動や生理機能にどのように関わるのかを直接検証する道が開かれた。
光技術の観点から見ても、光遺伝学は生物学とフォトニクスが深く融合した研究分野である。光源、光ファイバー、顕微鏡、イメージング、分光技術などの発展とともに、狙った細胞へ光を届け、そこで起きる変化を観察する技術が高度化してきた。近年は、より長波長の光に応答する光受容タンパク質や、高感度な光制御タンパク質の開発なども進められている。
医療応用では、網膜疾患によって光を感じる細胞を失った患者に光感受性タンパク質を導入し、残された網膜細胞に光応答性を持たせる「光遺伝学的視覚再生」の研究が進んでいる。ノーベル委員会も今回の解説の中で、光遺伝学を利用した研究によって視覚を失った患者が物体を識別し、手に取ることができた例を紹介している。現段階では研究・臨床開発途上にあるものの、基礎研究から医療応用へ展開する可能性が示されている。
日本でも関連研究は活発である。名古屋工業大学・特別教授の神取秀樹氏らは、微生物ロドプシンの分子機構や光遺伝学への応用について研究を進めている。2026年2月には、神取氏らが参画する研究グループが、光駆動ナトリウムポンプ「KR2」について、時間分解赤外分光法を用いてナトリウムイオン輸送に伴う分子構造変化を明らかにした。神経活動を光で抑制する次世代の光遺伝学ツールへの応用が期待されている。
光によって細胞を観察するだけでなく、その機能そのものを操作する――。今回のノーベル賞は、生命科学における光の役割を「見るための技術」から「制御するための技術」へと大きく広げた成果への評価ともいえる。レーザー、光学、分光、イメージング、光デバイスと生命科学との融合領域は、今回の受賞を契機にさらに注目を集めそうだ。（三島滋弘）
