Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 Lichtsuchende Algen lieferten einen Schalter für Nervenzellen

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Die Nobelversammlung am Karolinska-Institut hat beschlossen, den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 „für ihre Entdeckungen im Bereich lichtgesteuerter Ionenkanäle und der Optogenetik“ gemeinsam an folgende Personen zu verleihen: Karl Deisseroth, Howard Hughes Medical Institute und Stanford University, USA, Peter Hegemann, Humboldt-Universität zu Berlin, Deutschland, Georg Nagel, Universität Würzburg, Deutschland.

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 wird für die Optogenetik verliehen – eine Methode, mit der sich nachweisen lässt, wie Nervenzellen im lebenden Gehirn Erinnerungen, Gefühle und Verhaltensweisen formen. Peter Hegemann und Georg Nagel entdeckten in einer einzelligen Alge ein bemerkenswertes Protein, das Channelrhodopsin. Karl Deisseroth verwandelte das Protein in einen lichtgesteuerten Schalter für Nervenzellen. Die Preisträger haben den Grundstein für eine neue Ära in den Neurowissenschaften gelegt.

Wie das Gehirn Gefühle, Verhaltensweisen und Körperfunktionen steuert, war lange Zeit ein Rätsel. Im 20. Jahrhundert begannen Forscher zu untersuchen, welche Bereiche des Gehirns welche Funktionen beeinflussen, doch aufgrund der verwendeten Methoden konnten sie keine kausalen Zusammenhänge nachweisen. Das Bild, das sie sich vom Gehirn machten, glich einer Skizze, voller Fragezeichen und Unbekannten. Nun ändert sich all dies.

„Die Optogenetik eröffnet Möglichkeiten zur Kartierung des Gehirns, von denen wir früher nur träumen konnten“, sagt Per Svenningsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physiologie oder Medizin.

Alles begann mit Peter Hegemanns Neugier. Er fragte sich, wie Chlamydomonas, eine einzellige Alge, in der Lage ist, auf eine Lichtquelle zuzuschwimmen. Anfang der 2000er Jahre entdeckten er und Georg Nagel das Channelrhodopsin, ein Algenprotein mit einzigartigen Eigenschaften, das sich auf der Zelloberfläche befindet. Wenn es mit blauem Licht bestrahlt wird, öffnet sich ein Kanal durch das Protein. Geladene Ionen strömen dann in die Zelle und erzeugen einen elektrischen Impuls. Sie stellten fest, dass die Zellen, in die sie das Protein einbrachten, unabhängig davon, um welche Zellen es sich handelte, lichtempfindlich wurden.

Karl Deisseroth führte das Gen für Kanal-Rhodopsin in Nervenzellen von Ratten ein. Indem er die Zellen mit blauem Licht bestrahlte, gelang es ihm, ein Nervensignal auszulösen. Diesen Durchbruch veröffentlichte er im Jahr 2005. Zwei Jahre später gelang es ihm, diesen lichtgesteuerten Schalter für Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse zum Funktionieren zu bringen.

Diese Methode zur Steuerung von Nervensignalen mithilfe von Licht wird heute als Optogenetik bezeichnet und hat weltweit rasch an Bedeutung gewonnen. Mithilfe der Optogenetik ist es Forschern gelungen, neuronale Schaltkreise aufzudecken, die bestimmte Erinnerungen, Gefühle und Verhaltensweisen steuern, die für neurologische und psychiatrische Erkrankungen relevant sind. In der klinischen Medizin setzen Forscher diese Methode ein, um das Sehvermögen von Menschen mit Sehbehinderungen wiederherzustellen.

Die Optogenetik hat unser Verständnis des Gehirns grundlegend verändert. Jeden Tag gibt es neue Entdeckungen, die dazu beitragen, eines der großen Rätsel der Menschheit zu lösen: Wie funktioniert unser unglaubliches Gehirn?

• Karl Deisseroth, geboren 1971. Promotion 1998 und Abschluss als Doktor der Medizin 2000 an der Stanford University, USA. D.H. Chen-Professor, Professor für Bioingenieurwesen sowie für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften am Howard Hughes Medical Institute und an der Stanford University, USA.

• Peter Hegemann, geboren 1954. Promotion 1984 am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried, Deutschland. Hertie-Seniorprofessor für Neurowissenschaften an der Humboldt-Universität zu Berlin, Deutschland. Die mit dem Preis ausgezeichneten Entdeckungen wurden am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried, Deutschland, gemacht.

• Georg Nagel, geboren 1953. Promotion 1988 an der Universität Frankfurt am Main. Professor für Molekulare Pflanzenphysiologie am Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik – Botanik I der Universität Würzburg. Die mit dem Preis ausgezeichneten Entdeckungen wurden am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt am Main gemacht. (mk)

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