Karl Deisseroth: nöronları ışıkla açıp kapatan psikiyatrist Nobel’i kazandı

Karl Deisseroth

Photo: Christopher Michel / CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Doğum	18 Kasım 1971 Boston, Massachusetts, United States
Meslek	Psikiyatrist ve sinirbilimci
Ödüller	Albany Medical Center Ödülü · Tıp Alanında Dickson Ödülü · Massry Ödülü

Tıp alanındaki Nobel ödüllülerinin çoğu, Stockholm’den telefon gelmeden çok önce hasta tedavi etmeyi bırakmıştı. Karl Deisseroth ise hiç bırakmadı. Mavi ışık parlamasıyla seçilmiş beyin hücrelerini açıp kapatmayı mümkün kılan Stanford’lu bilim insanı, ağır psikiyatrik hastalıkları olan insanlarla hâlâ karşı karşıya oturuyor ve tarif etmesi güç durumları kelimelere dökmeye çalışmalarını dinliyor. Bu konuşmaların, laboratuvarında bir sonraki adımda neyi sınayacağını doğrudan etkilediğini söylüyor. Şimdi paylaştığı Nobel Ödülü, geliştirdiği aracı ödüllendiriyor. Bu aracın yanıtlamak üzere tasarlandığı soruların kaynağı ise hâlâ klinik.

Yöntemin adı optogenetik; bu adı kendisi ortaya attı. Tek hücreli yeşil bir algde bulunan ve ışık üzerine düştüğünde bir gözenek açan kanalrodopsin adlı proteinden yararlanıyor. Bu proteinin genini seçilmiş bir nöron grubuna aktardığınızda, komşu hücreler sessiz kalırken bu hücreler milisaniyelik bir zamanlamayla komut üzerine ateşleniyor. Hasar gördüklerinde nelerin bozulduğunu izleyerek beyin bölgelerini davranışlarla eşleştirmekle nesiller boyu uğraşmış bir alan için bu yöntem, araştırmacıların nihayet nedensel bir soru sorabilmesi anlamına geliyordu: Bu devreyi çalıştırırsak hayvan ne yapar? Duyurunun yapıldığı sabah STAT’a verdiği söyleşide, “Bilgi toplamak için ışık kullanmıyoruz; olayların gerçekleşmesini sağlamak için kullanıyoruz,” dedi.

Deisseroth, onkolog Albert Deisseroth’un oğlu olarak 18 Kasım 1971’de Boston’da dünyaya geldi ve 1988’de Houston’daki St. John’s School’dan mezun oldu. Harvard’da biyokimya bilimleri okudu ve 1992’de mezun olduktan sonra batıya, Stanford’a gitti. Burada Richard Tsien’in laboratuvarında sinirbilim alanında doktora derecesini 1998’de, tıp diplomasını ise 2000’de aldı. Söylediğine göre, tıp eğitimine başladığında psikiyatri aklında bile yoktu. Uzmanlık eğitimi fikrini değiştirdi. Servislerde, mesleğinin ayrıntılı biçimde tarif edebildiği ama ancak muğlak biçimde açıklayabildiği durumlarla karşılaştı; bu ikisi arasındaki uçurum, araştırma gündemini belirledi.

2004’te Stanford’da kendi laboratuvarını kurdu. Aynı yılın temmuz ayında tuttuğu not defterine, Peter Hegemann ve Georg Nagel’in alglerde tanımladığı protein kanalrodopsini taşıyan nöronlarda ışıkla tetiklenen ilk etkinliği kaydetti. Ed Boyden’ın ilk yazar olduğu, Feng Zhang, Ernst Bamberg ve Nagel’in de ortak yazarlar arasında yer aldığı makale 2005’te Nature Neuroscience’ta yayımlandı. Aynı yıl National Institutes of Health, Deisseroth’a Director’s Pioneer Award verdi. Alanın adını 2006’da koydu; 2007’ye gelindiğinde bu anahtar, canlı farelerin beyinlerinde çalışıyordu. 2010’da Nature Methods dergisi optogenetiği Yılın Yöntemi seçti. Deisseroth, 2009’dan bu yana Howard Hughes Medical Institute araştırmacısı.

Aynı laboratuvardan ikinci bir buluş daha çıktı. Deisseroth, 2013’te doktora sonrası araştırmacısı Kwanghun Chung ve sinirbilimci Viviana Gradinaru’yla birlikte geliştirdiği CLARITY’yi anlatan makalenin kıdemli yazarıydı. Bu yöntem, bütünlüğü bozulmamış bir beyni ışığın ve moleküler probların içinden geçebildiği şeffaf bir hidrojele dönüştürüyordu. STARmap gibi bu hidrojel-doku kimyasının daha sonraki türevleri, dokuyu dilimlere ayırmadan gen etkinliğini hücre hücre ve üç boyutlu biçimde ortaya koyuyor. Ekibi ve Hegemann’ın ekibi, bu iki çalışma hattının yanı sıra kanalrodopsinlerin yüksek çözünürlüklü yapılarını da çözdü ve gözeneklerin iyonları ve ışığın farklı renklerini nasıl seçtiğini açıkladı.

Karolinska Institutet’teki Nobel Meclisi’nin 5 Ekim 2026’da açıkladığı ödül, “ışıkla kapılanan iyon kanalları ve optogenetik konusundaki keşifleri nedeniyle” Deisseroth, Hegemann ve Nagel arasında paylaştırıldı. Kurallar Nobel’i en fazla üç isimle sınırlandırıyor ve bu sınır bazı kişileri dışarıda bırakıyor. Duyurunun ardından sosyal medyada en yüksek sesle itiraz edilen isim, bugün MIT’de çalışan Boyden oldu; yorum talebine yanıt vermedi. Komitenin kendi arka plan metni, 2002’de sıradan nöronları ışığa duyarlı hâle getiren ilk kişi Gero Miesenböck ve kanalrodopsini retina hücrelerinde deneyen Zhuo-Hua Pan dâhil başka öncülerin de hakkını teslim ediyor. Öncelik meselesini çoğu kişiden daha açık biçimde ele alan Deisseroth, Temmuz 2004’e ait not defteri sayfalarını yayımladı ve sonraki yıl benzer sonuçlara ulaşan Stefan Herlitze, Alexander Gottschalk, Hiromu Yawo ve Pan’ın laboratuvarları da dâhil olmak üzere ilgili laboratuvarların adını düzenli olarak anıyor. Kutlamalarda genellikle atlanan ikinci bir çekince daha var. Laboratuvardaki geniş kullanım alanına karşın, Nobel komitesinin klinik kullanıma ilişkin kendi açıklamasında yalnızca görme bozukluğu olan kişilerin görme yetisini geri kazandırmaya yönelik girişimlere yer veriliyor. Hastalarının umut edebileceği psikiyatrik fayda ise hâlâ bir araştırma programından ibaret.

Deisseroth, devrelerin tedavi ettiği insanlar için ne anlama geldiğini de açıklamaya çalıştı. 2021’de Random House tarafından yayımlanan Projections, hastalarla karşılaşmalar ile duyguların ardındaki sinir devreleri arasında gidip geliyor ve psikiyatrik durumların evrimsel geçmişe dayanan bir süreklilik üzerinde yer aldığını savunuyor. Başlık iki anlamı birden taşıyor: psikiyatristlerin tanıdığı savunma mekanizmasını ve bir nöronun uzaktaki bir hedefe gönderdiği uzun lifleri.

Nobel telefonunu Kaliforniya’da gece yarısından sonra aldı. Bir makale üzerinde geç saatlere kadar çalışmış, daha yeni yatağa uzanmıştı; komitenin ulaştığı üç ödül sahibi arasında ilk sıradaydı. O gece kaydettiği söyleşide, ev halkının geri kalanı uyurken, ekibinin farelerin kalplerini ışıkla ritme soktuğu ve kalp atış hızındaki değişimlerin beyin durumlarını ve davranışları nasıl etkilediğini gözlemlediği yeni bir çalışma hattını anlattı. Bu çalışma, bedenin beyine ilettiği sinyalleri bir anahtarın hassasiyetiyle incelemeyi mümkün kılıyordu. Ödül açıklandığında 55 yaşındaydı. Ortak ödül sahiplerini, uzun yıllar boyunca makaleler, konferanslar ve biralar paylaştığı sık sık birlikte çalıştığı dostları olarak nitelendirdi.

Nobel, Deisseroth’un daha önce 2021’de Hegemann ve Dieter Oesterhelt’le paylaştığı Lasker Temel Tıp Araştırması Ödülü’nü, en genç ödül sahibi olduğu 2018 Kyoto Ödülü’nü, aynı yıl aldığı Canada Gairdner Uluslararası Ödülü’nü, 2016’da Hegemann’la paylaştığı Harvey Ödülü’nü, Yaşam Bilimleri alanındaki Breakthrough Ödülü’nü ve 2013’te Boyden’ın da aralarında bulunduğu beş optogenetik araştırmacısıyla paylaştığı Brain Prize’ı içeren ödül ve takdirler dizisinin doruk noktası oldu. ABD’nin ulusal bilim, mühendislik ve tıp akademilerinin üyesi.

Stanford’da sinirbilimci olan Michelle Monje ile evli; çiftin dört çocuğu var. Önceki ilişkisinden de bir oğlu bulunuyor. Stanford’da psikiyatri ve davranış bilimleri profesörlüğünün yanı sıra D.H. Chen biyomühendislik profesörlüğünü yürütüyor ve Stanford hastanesinde uzman hekim olarak çalışıyor.

Stockholm’deki tören 10 Aralık’ta yapılacak. Deisseroth’un kendi anlatımına göre törenin ardından rutin değişmeyecek: makaleler üzerinde geç saatlere kadar çalışmak, laboratuvar ve hissettiklerini anlatırken kullandıkları ifadeler elindeki en zor veriler olmaya devam eden hastalar.

Etiketler: Georg Nagel, Karl Deisseroth, optogenetik, Peter Hegemann, Stanford University, bilim insanları