Der Medizin-Nobelpreis 2026 geht an Karl Deisseroth, Peter Hegemann und Georg Nagel für ihre Arbeiten zur Optogenetik. Die Methode erlaubt es, gezielt ausgewählte Nervenzellen mithilfe von Licht zu aktivieren oder zu hemmen. Was als Grundlagenforschung an einer einzelligen Alge begann, hat die Neurowissenschaft verändert und wird inzwischen auch für neue Therapieansätze untersucht.
Die Nobelversammlung am Karolinska Institutet hat Karl Deisseroth von der Stanford University sowie Peter Hegemann von der Humboldt-Universität zu Berlin und Georg Nagel von der Universität Würzburg mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 ausgezeichnet. Gewürdigt werden ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und zur daraus entwickelten Optogenetik. Ausgangspunkt war die Frage, wie sich die einzellige Grünalge Chlamydomonas zum Licht orientiert. Hegemann und Nagel identifizierten Anfang der 2000er-Jahre das lichtempfindliche Protein Channelrhodopsin. Wird es mit blauem Licht bestrahlt, öffnet sich ein Ionenkanal in der Zellmembran. Geladene Teilchen strömen durch die Membran und lösen dadurch ein elektrisches Signal aus. Karl Deisseroth übertrug dieses Prinzip auf Nervenzellen. 2005 zeigte sein Team, dass mit Channelrhodopsin ausgestattete Neuronen durch Licht aktiviert werden können. Zwei Jahre später gelang die lichtgesteuerte Kontrolle von Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse. Daraus entwickelte sich die heute als Optogenetik bezeichnete Methode.
Optogenetik erlaubt gezielte Eingriffe in neuronale Schaltkreise
Der entscheidende Fortschritt liegt darin, dass Forschende nicht mehr nur beobachten können, welche Hirnregionen bei bestimmten Vorgängen aktiv sind. Definierte Zelltypen lassen sich gezielt ein- oder ausschalten und die daraus resultierenden Effekte untersuchen. Dadurch können kausale Zusammenhänge zwischen bestimmten Nervenzellen, neuronalen Schaltkreisen und Funktionen wie Bewegung, Erinnerung oder Verhalten untersucht werden.
„Die Optogenetik eröffnet Möglichkeiten, das Gehirn zu kartieren, von denen wir früher nur träumen konnten“, würdigt Per Svenningsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physiologie oder Medizin, die Forschung.
Die Methode hat sich zu einem weltweit eingesetzten Forschungswerkzeug entwickelt. Sie wird unter anderem genutzt, um neuronale Netzwerke zu untersuchen, die bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen eine Rolle spielen.
Vom Forschungswerkzeug zum Therapieansatz
Auch klinisch wird das Prinzip bereits erprobt. Besonders weit fortgeschritten sind Ansätze zur Wiederherstellung von Sehfunktionen bei Menschen mit degenerativen Netzhauterkrankungen. Dabei werden verbliebene Netzhautzellen mithilfe einer Gentherapie mit lichtempfindlichen Proteinen ausgestattet und anschließend optisch stimuliert. 2021 berichtete eine klinische Studie erstmals von einer teilweisen Wiederherstellung der Sehfunktion bei einem erblindeten Patienten mit Retinitis pigmentosa. Zum System gehörten neben der optogenetischen Gentherapie spezielle Kamerabrillen, die Bildinformationen in Lichtimpulse für die veränderten Netzhautzellen übersetzten.
Die klinische Forschung läuft weiter. In einer 2026 veröffentlichten explorativen Studie erhielten neun Menschen mit fortgeschrittener Retinitis pigmentosa eine optogenetische Gentherapie. Die Untersuchung zeigte erste Hinweise auf verbesserte Sehfunktionen, war jedoch offen, nicht randomisiert und auf eine sehr kleine Patientengruppe beschränkt. Von einer etablierten optogenetischen Therapie kann daher bislang nicht gesprochen werden. Auch die Nobelversammlung beschreibt die klinische Anwendung noch als Versuch, mit der Methode beispielsweise verlorene Sehfunktion wiederherzustellen.
Der Medizin-Nobelpreis würdigt damit vor allem eine grundlegende methodische Innovation: Ein lichtempfindliches Protein aus einer Alge wurde zum Werkzeug, mit dem sich elektrische Aktivität ausgewählter Nervenzellen präzise kontrollieren lässt. Aus der Verbindung von Molekularbiologie, Gentechnik und optischer Stimulation ist so eine Technologie entstanden, die sowohl die neurowissenschaftliche Forschung prägt als auch erste Wege in Richtung klinischer Anwendung eröffnet.