Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 Lichtsuchende Algen haben uns einen Schalter für Nervenzellen gegeben

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

Wie das Gehirn Gefühle, Verhaltensweisen und Körperfunktionen steuert, ist seit Langem ein Rätsel. Im 20. Jahrhundert begannen Forscher zu untersuchen, welche Bereiche des Gehirns welche Funktionen beeinflussen, doch die verwendeten Methoden ermöglichten es ihnen nicht, kausale Zusammenhänge zu beweisen. Das Bild, das sie vom Gehirn entwickelten, war wie eine Skizzenkarte, voller Fragezeichen und Unbekannter. Jetzt ändert sich all das.

„Die Optogenetik bietet Möglichkeiten, das Gehirn auf eine Weise zu kartieren, von der wir früher nur träumen konnten“, sagt Per Svenningsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physiologie oder Medizin.

Die Nobelversammlung am Karolinska Institut hat beschlossen, den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 gemeinsam zu vergeben an:

KARL DEISSEROTH
Howard Hughes Medical Institute und die Stanford University, USA
PETER HEGEMANN
Humboldt-Universität Berlin, Deutschland
GEORG NAGEL
Universität Würzburg, Deutschland
für ihre Entdeckungen auf dem Gebiet lichtgesteuerter Ionenkanäle und Optogenetik.

Wie eine schwimmende Alge Licht wahrnimmt

Alles begann mit Peter Hegemanns Neugier. Er fragte sich, wie Chlamydomonas, eine einzellige Alge, in der Lage ist, auf eine Lichtquelle zuzuschwimmen. Wenn Forscher diese grüne Alge in eine Petrischale rühren, nimmt die Flüssigkeit eine schwache grüne Farbe an. Wenn sie dann eine Seite der Schüssel beleuchten, verschiebt sich die grüne Farbe zur Lichtquelle, während die mikroskopisch kleinen Algen darauf zuschwimmen . Die Algen nehmen das Licht mit einem Augenfleck wahr, einem winzigen orangefarbenen Punkt auf der Zelloberfläche, der ein lichtfängndes Molekül, die Netzhaut, enthält.

Anfang der 2000er Jahre entdeckten Hegemann und Georg Nagel Channelrhodopsin, ein Algenprotein mit einzigartigen Eigenschaften, das auf der Zelloberfläche vorkommt. Wenn es von blauem Licht beleuchtet wird, öffnet sich ein Kanal durch das Protein. Geladene Ionen strömen dann in die Zelle und erzeugen einen elektrischen Impuls. Sie fanden heraus, dass unabhängig davon, in welche Zelle das Protein eingesetzt wurde, diese Zellen lichtempfindlich wurden.

Algenprotein in Nervenzellen transportieren

Karl Deisseroth führte das Gen für Kanal-Rhodopsin in Nervenzellen von Ratten ein. Indem er die Zellen mit blauem Licht beleuchtete, konnte er ein Nervensignal auslösen. Diesen Durchbruch veröffentlichte er 2005. Zwei Jahre später ließ er diesen lichtgesteuerten Schalter für Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse funktionieren.

Diese Methode zur Steuerung von Nervensignalen mit Licht heißt heute Optogenetik und hat weltweit rasch an Bedeutung gewonnen. Mithilfe der Optogenetik konnten Forscher neuronale Schaltkreise aufdecken, die spezifische Erinnerungen, Gefühle und Verhaltensweisen steuern, die für neurologische und psychiatrische Störungen relevant sind. In der klinischen Medizin verwenden Forscher die Methode, um das Sehvermögen bei Menschen mit Sehbehinderung wiederherzustellen.

Die Optogenetik hat unser Verständnis des Gehirns grundlegend verändert. Jeder Tag bringt neue Entdeckungen, die helfen, eines der großen Rätsel der Menschheit zu lösen: wie unser unglaubliches Gehirn funktioniert.