Karl Deisseroth, psykiatern som styr nervceller med ljus och fick Nobelpriset

Karl Deisseroth

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

Född	18 november 1971 Boston, Massachusetts, United States
Yrke	Psykiater och neuroforskare
Priser	Albany Medical Center Prize · Dickson Prize in Medicine · Massry Prize

De flesta Nobelpristagare i medicin slutade behandla patienter långt innan telefonen ringde från Stockholm. Karl Deisseroth gjorde aldrig det. Stanfordforskaren som gav neurovetenskapen en metod för att slå på och av utvalda hjärnceller med en blå ljusblixt sitter fortfarande mitt emot människor med svår psykisk sjukdom och lyssnar när de försöker sätta ord på tillstånd som trotsar beskrivningar. Han säger att samtalen direkt påverkar vad laboratoriet undersöker härnäst. Nobelpriset han nu delar belönar verktyget. Det är på kliniken som frågorna verktyget utvecklades för att besvara fortsätter att uppstå.

Metoden kallas optogenetik – ett namn han själv myntade. Den bygger på kanalrodopsin, ett protein från en encellig grönalg som öppnar en por när det träffas av ljus. För in genen för proteinet i en utvald grupp nervceller, så aktiveras de på kommando med millisekunders precision, medan de omkringliggande cellerna förblir inaktiva. För ett forskningsfält som i generationer hade kopplat samman hjärnregioner och beteenden genom att studera vad som slutade fungera när de skadades, innebar det att forskare äntligen kunde ställa en fråga om orsak och verkan: Slå på den här nervkretsen – vad gör djuret då? ”Vi använder inte ljus för att samla in information, vi använder ljus för att få saker att hända”, sade han till STAT på morgonen då priset tillkännagavs.

Deisseroth föddes i Boston den 18 november 1971. Hans far var onkologen Albert Deisseroth, och själv gick han ut St. John’s School i Houston 1988. Han läste biokemiska vetenskaper vid Harvard och tog examen 1992, innan han flyttade västerut till Stanford. Där doktorerade han i neurovetenskap 1998 i Richard Tsiens laboratorium och tog läkarexamen 2000. Psykiatri, har han sagt, fanns inte ens på kartan när han började läsa medicin. Det förändrades under specialistutbildningen. På avdelningarna mötte han tillstånd som yrkeskåren kunde beskriva ingående men bara förklara vagt, och glappet mellan de två blev grunden för hans forskningsinriktning.

Han startade ett eget laboratorium vid Stanford 2004. I juli samma år antecknade han den första ljusutlösta aktiviteten i nervceller med kanalrodopsin, proteinet som Peter Hegemann och Georg Nagel hade karakteriserat i alger. Artikeln publicerades i Nature Neuroscience 2005, med Ed Boyden som försteförfattare och Feng Zhang, Ernst Bamberg och Nagel bland medförfattarna. Samma år tilldelade National Institutes of Health honom ett Director’s Pioneer Award. Han gav forskningsfältet dess namn 2006, och 2007 fungerade strömbrytaren i hjärnan på levande möss. 2010 utsåg tidskriften Nature Methods optogenetik till årets metod. Sedan 2009 är han forskare vid Howard Hughes Medical Institute.

En andra uppfinning kom ur samma laboratorium. 2013 var Deisseroth huvudförfattare till artikeln som beskrev CLARITY, en metod utvecklad tillsammans med hans postdoktor Kwanghun Chung och neuroforskaren Viviana Gradinaru. Den gör det möjligt att omvandla en intakt hjärna till en genomskinlig hydrogel som ljus och molekylära prober kan passera igenom. Senare varianter av samma hydrogel- och vävnadskemi, som STARmap, kan avläsa genaktivitet i enskilda celler i tre dimensioner utan att skära vävnaden i skivor. Parallellt med de båda forskningsspåren tog hans grupp och Hegemanns grupp fram högupplösta strukturer av kanalrodopsiner. De förklarade hur poren väljer joner och ljusets färger.

Priset tillkännagavs den 5 oktober 2026 av Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet och delades mellan Deisseroth, Hegemann och Nagel ”för deras upptäckter av ljusstyrda jonkanaler och optogenetik”. Nobelreglerna tillåter högst tre namn, och begränsningen innebar att flera personer lämnades utanför. Efter tillkännagivandet riktades de högljuddaste invändningarna från kommentatorer på sociala medier mot Boyden, som nu arbetar vid MIT. Han svarade inte på förfrågningar om en kommentar. I sin bakgrundstext ger kommittén också erkännande åt andra pionjärer, däribland Gero Miesenböck, som först gjorde vanliga nervceller ljuskänsliga 2002, och Zhuo-Hua Pan, som testade kanalrodopsin i näthinneceller. Deisseroth har varit mer öppen än de flesta med frågan om vem som var först: han har publicerat sidorna ur anteckningsboken från juli 2004 och brukar nämna de laboratorier – bland annat Stefan Herlitzes, Alexander Gottschalks, Hiromu Yawos och Pans – som nådde liknande resultat under det följande året. Det finns ytterligare en reservation som ofta hamnar i skymundan under firandet. Trots metodens stora genomslag i laboratoriet nämner Nobelkommitténs egen redogörelse för den kliniska användningen bara försök att återställa synen hos personer med synnedsättning. Den psykiatriska nytta som hans patienter kan hoppas på är fortfarande ett forskningsprogram.

Han har också försökt förklara vad nervkretsarna betyder för människorna han behandlar. Projections, som gavs ut av Random House 2021, växlar mellan möten med patienter och nervkretsarna bakom känslor och hävdar att psykiatriska tillstånd ligger längs ett spektrum med rötter i vår evolutionära historia. Titeln anspelar på två betydelser: den försvarsmekanism som psykiatriker känner igen och de långa utskott som en nervcell skickar till ett avlägset mål.

Nobelkommitténs samtal nådde honom efter midnatt i Kalifornien. Han hade arbetat sent med en artikel och just lagt sig, och han var den första av de tre pristagarna som kommittén fick tag på. I intervjun han spelade in den natten, medan resten av hushållet sov, beskrev han ett nyligen inlett forskningsspår där hans team styrde mössens hjärtrytm med ljus för att undersöka hur förändringar i pulsen påverkar hjärntillstånd och beteende – en kommunikation från kropp till hjärna med samma precision som en strömbrytare. Han var 55 år när priset tillkännagavs. Han kallade sina medpristagare nära samarbetspartner och vänner, människor som han under många år hade delat artiklar, konferenser och öl med.

Nobelpriset kröner en rad utmärkelser som redan omfattade Laskerpriset för grundläggande medicinsk forskning 2021, som han delade med Hegemann och Dieter Oesterhelt; Kyoto Prize 2018, då han blev prisets yngsta mottagare; Canada Gairdner International Award samma år; Harvey Prize, som han delade med Hegemann 2016; Breakthrough Prize in Life Sciences; och Brain Prize 2013, som han delade med fem andra optogenetikforskare, däribland Boyden. Han är ledamot av USA:s nationella akademier för vetenskap, teknik och medicin.

Han är gift med Michelle Monje, neuroforskare vid Stanford, och tillsammans har de fyra barn. Han har också en son från en tidigare relation. Vid Stanford innehar han D.H. Chen-professuren i bioteknik, utöver sin professur i psykiatri och beteendevetenskap, och arbetar som kliniskt verksam läkare på universitetssjukhuset.

Ceremonin i Stockholm är planerad till den 10 december. Efteråt blir det, enligt honom själv, samma vardag som förut: sena kvällar med artiklarna, laboratoriet och patienterna, vars beskrivningar av vad de känner fortfarande är de svåraste data han har att arbeta med.

Taggar: Georg Nagel, Karl Deisseroth, optogenetik, Peter Hegemann, Stanford University, Ed Boyden