STOCKHOLM, SCHWEDEN / RankWire.AI / – Karl Deisseroth, Peter Hegemann und Georg Nagel wurden für ihre bahnbrechenden Entdeckungen, die das Gebiet der Optogenetik begründeten, mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 ausgezeichnet. Das Nobelkomitee des Karolinska Institutet gab diese Ehrung am 5. Oktober bekannt. Ihre Forschung lieferte Wissenschaftlern eine präzise Methode, um mithilfe von Licht gezielt Nervenzellen zu manipulieren. Heute ist diese Technik unverzichtbar für die Erforschung von Hirnschaltkreisen, Verhalten, Gedächtnis und neurologischen Erkrankungen. Sie hat sich zu einem der wichtigsten experimentellen Werkzeuge der Neurowissenschaften entwickelt.
Hegemann und Nagel leisteten einen entscheidenden Beitrag zur Aufklärung des Wirkmechanismus von Channelrhodopsin in der Grünalge Chlamydomonas. Dieses Protein bildet einen lichtempfindlichen Kanal in der Zellmembran. Bei Bestrahlung mit blauem Licht öffnet sich der Kanal und ermöglicht den Durchtritt geladener Ionen. Dieser Ionenfluss kann elektrische Aktivität innerhalb der Zelle auslösen. Ihre Experimente zeigten, dass Wissenschaftler Channelrhodopsin in andere Zelltypen einbringen und diese Zellen so lichtempfindlich machen können. Diese Entdeckung legte den Grundstein für die Steuerung von Zellaktivität mittels Lichtblitzen.
Deisseroth adaptierte diese Entdeckung anschließend für die Neurowissenschaften. 2005 wies er nach, dass Channelrhodopsin Rattennervenzellen dazu bringen kann, auf blaues Licht zu reagieren. Seine Ergebnisse zeigten, dass Licht genutzt werden kann, um in gezielten Neuronen elektrische Signale zu erzeugen. Weitere Forschungen belegten die Funktionsfähigkeit dieses Ansatzes an lebenden Tieren. Diese Fortschritte trugen dazu bei, die Optogenetik als praktisches Werkzeug zur Untersuchung des Einflusses spezifischer Hirnschaltkreise auf Aktivität und Verhalten zu etablieren. Die Technik bietet Forschern eine deutlich höhere Präzision als viele frühere Methoden.
Lichtgesteuerte Steuerung revolutioniert die Hirnforschung
Die Optogenetik kombiniert gezielte genetische Eingriffe mit lichtempfindlichen Proteinen. Forscher können diese Methode nutzen, um bestimmte Gruppen von Nervenzellen zu aktivieren oder zu hemmen. Diese präzise Kontrolle ermöglicht es Wissenschaftlern, zu untersuchen, wie einzelne neuronale Schaltkreise zu Bewegung, Lernen, Emotionen und Gedächtnis beitragen. Laut Nobelkomitee hat diese Technik die Hirnforschung revolutioniert. Sie bietet die Möglichkeit, die Aktivität spezifischer Zellen mit beobachtbaren Verhaltensänderungen zu verknüpfen. Entscheidend ist, dass Wissenschaftler Zellen gezielt ansprechen können, ohne gleichzeitig größere Gewebebereiche zu stimulieren.
Heute wird die Optogenetik in Studien zu Parkinson, Epilepsie, Depressionen, Suchterkrankungen und anderen neurologischen Störungen eingesetzt. Forscher untersuchen zudem verwandte Ansätze zur Wiederherstellung des Sehvermögens bei schwerem Sehverlust. Einige experimentelle Behandlungen zielen darauf ab, die Netzhautzellen wieder lichtempfindlich zu machen. Diese medizinischen Anwendungen befinden sich noch in der Erprobung und gehören noch nicht zu den Standardtherapien. Derzeit spielt diese Technologie vor allem in der Forschung eine wichtige Rolle und unterstützt Wissenschaftler bei der Analyse komplexer biologischer Systeme mit bisher unerreichter Genauigkeit. Ihre Anwendung hat sich über die Neurowissenschaften hinaus auf andere Bereiche der Zellbiologie ausgeweitet.
Drei Wissenschaftler wurden für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Optogenetik mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Deisseroth ist an der Stanford University und dem Howard Hughes Medical Institute in den USA tätig. Hegemann arbeitet an der Humboldt-Universität zu Berlin, Nagel an der Universität Würzburg. Das Trio teilt sich ein Preisgeld von 12 Millionen Schwedischen Kronen. Ihre Beiträge stellen unterschiedliche, aber miteinander verbundene Schritte in der Entwicklung der modernen Optogenetik dar – von der Entdeckung lichtempfindlicher Proteine über deren detaillierte Charakterisierung bis hin zu deren Anwendung in der Steuerung von Nervenzellen.
Diese Auszeichnung würdigt eine wissenschaftliche Reise, die mit einem einfachen Organismus begann und die Hirnforschung revolutionierte. Channelrhodopsin diente als molekularer Schalter, der eine präzise Lichtsteuerung ermöglichte. Deisseroths Arbeit trug dazu bei, diesen Schalter in Nervenzellen und intakte Gehirne zu übertragen. Heute findet die Optogenetik breite Anwendung in den Neurowissenschaften und anderen biologischen Disziplinen. Die Preisträger erhalten ihre Nobelmedaillen und -diplome am 10. Dezember in Stockholm. Diese Veranstaltung findet am Todestag von Alfred Nobel statt und setzt eine langjährige Nobelpreistradition fort.
Der Beitrag „Nobelpreis für Medizin 2026 würdigt bahnbrechende Entwicklungen in der lichtbasierten neuronalen Kontrolltechnologie“ erschien zuerst im Manchester Examiner .