Die Nobelversammlung des Karolinska-Instituts hat den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 gemeinsam an den US-Neurowissenschaftler Karl Deisseroth sowie die deutschen Forscher Peter Hegemann und Georg Nagel verliehen. Ausgezeichnet wurden sie für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und die Entwicklung der Optogenetik, einer Methode zur präzisen Kontrolle von Nervenzellen durch Licht.
Den Grundstein legten Hegemann und Nagel mit der Entdeckung von Channelrhodopsin, einem lichtempfindlichen Protein aus der einzelligen Grünalge Chlamydomonas. Das Protein fungiert als lichtgesteuerter Ionenkanal. Wird es mit blauem Licht aktiviert, öffnet sich der Kanal und löst durch den Einstrom geladener Teilchen einen elektrischen Impuls aus. Die Forscher konnten zeigen, dass auch andere Zellen nach Einbau des Proteins lichtempfindlich werden.
Deisseroth übertrug dieses Prinzip auf Nervenzellen und schleuste das Gen für Channelrhodopsin in Neuronen von Ratten ein. Durch gezielte Belichtung gelang es ihm, Nervenimpulse auszulösen und neuronale Aktivität präzise zu steuern. 2007 konnte die Methode erstmals erfolgreich im Gehirn lebender Mäuse eingesetzt werden.
Die daraus entstandene Optogenetik hat die Neurowissenschaften grundlegend verändert. Erstmals wurde es möglich, einzelne Nervenzellpopulationen mit hoher zeitlicher und räumlicher Präzision gezielt zu aktivieren oder zu hemmen und deren Beitrag zu bestimmten Funktionen direkt nachzuweisen. Dadurch konnten neuronale Netzwerke identifiziert werden, die an Erinnerungen, Emotionen, Verhaltensweisen sowie neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen beteiligt sind.
Ein Beispiel für das klinische Potenzial der Optogenetik ist die Behandlung der erblich bedingten Netzhauterkrankung Retinitis pigmentosa. Bei dieser Erkrankung gehen die Photorezeptoren der Retina infolge verschiedener genetischer Mutationen zugrunde, was zu einem fortschreitenden Sehverlust bis hin zur Erblindung führen kann. In einem frühen klinischen Machbarkeitsnachweis gelang es Forscher:innen, einem seit Jahrzehnten blinden Patienten durch eine optogenetische Therapie eine eingeschränkte Sehfunktion zurückzugeben. Dazu wurde mittels viraler Vektoren das lichtempfindliche Kanalrhodopsin ChrimsonR in verbliebene Netzhautzellen eingebracht. Die so modifizierten Zellen konnten einfallendes Licht wieder in elektrische Signale umwandeln und an das Gehirn weiterleiten. Mithilfe einer speziell angepassten Brille war der Patient anschließend in der Lage, Gegenstände zu erkennen und zu greifen sowie im Alltag unter anderem Türen, Telefone und Zebrastreifen wahrzunehmen.
Mit der Auszeichnung würdigt das Nobelkomitee eine Technologie, die das Verständnis der Hirnfunktion nachhaltig erweitert hat und heute zu einem wichtigen Werkzeug der modernen Neurowissenschaften zählt. Neben ihrem Wert für die Grundlagenforschung eröffnet die Optogenetik auch neue Perspektiven für die Entwicklung innovativer Therapieansätze bei neurologischen und ophthalmologischen Erkrankungen.