Der Medizin-Nobelpreis 2026 geht an Peter Hegemann, Georg Nagel und Karl Deisseroth. Die Nobelversammlung am Karolinska Institutet in Stockholm zeichnete die drei Wissenschaftler am Montag für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und zur Optogenetik aus. Mit dieser Methode lässt sich die Aktivität bestimmter Nervenzellen mithilfe von Licht gezielt beeinflussen. Sie hat sich innerhalb weniger Jahrzehnte zu einem der wichtigsten Werkzeuge der modernen Neurowissenschaften entwickelt.
Hegemann forscht an der Humboldt-Universität zu Berlin, Nagel an der Universität Würzburg. Der US-amerikanische Wissenschaftler Deisseroth ist Professor für Bioengineering sowie Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Stanford University und zudem am Howard Hughes Medical Institute tätig. Damit werden zwei in Deutschland arbeitende Forscher und ein Wissenschaftler aus den USA gemeinsam ausgezeichnet.
Am Anfang der späteren Optogenetik stand die Erforschung eines vergleichsweise einfachen Organismus. Hegemann beschäftigte sich mit der Frage, wie sich die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii nach Licht orientieren kann. Gemeinsam mit Nagel untersuchte er Proteine, die dabei eine entscheidende Rolle spielen.
In den frühen 2000er-Jahren konnten die Wissenschaftler die Funktion von Channelrhodopsinen als direkt durch Licht gesteuerte Ionenkanäle nachweisen. Channelrhodopsin-1 wurde 2002, Channelrhodopsin-2 im Jahr darauf beschrieben. Trifft Licht bestimmter Wellenlängen auf diese Proteine, verändert sich der Durchfluss elektrisch geladener Teilchen durch die Zellmembran. Dadurch kann sich der elektrische Zustand einer Zelle innerhalb kürzester Zeit verändern.
Entscheidend war dabei, dass die lichtempfindlichen Proteine nicht nur in den ursprünglichen Algen funktionierten. Hegemann und Nagel zeigten, dass sich andere Zellen durch das Einbringen entsprechender Proteine ebenfalls lichtempfindlich machen lassen. Damit entstand die Grundlage für ein Werkzeug, das weit über die Pflanzen- und Algenforschung hinausreichen sollte.
Karl Deisseroth übertrug diesen Ansatz auf das Nervensystem. Sein Forschungsteam brachte das Gen für Channelrhodopsin in Nervenzellen ein. Wurden diese anschließend mit blauem Licht beleuchtet, ließen sich elektrische Signale in den Zellen auslösen. Der entscheidende Durchbruch wurde 2005 veröffentlicht. Zwei Jahre später gelang die lichtgesteuerte Kontrolle von Nervenzellen auch im Gehirn lebender Mäuse.
Aus dieser Verbindung von genetischer Veränderung und optischer Steuerung entwickelte sich die Optogenetik. Forscher können damit ausgewählte Zelltypen gezielt beeinflussen und anschließend beobachten, welche Auswirkungen dies auf neuronale Netzwerke oder das Verhalten eines Versuchstiers hat.
Das unterscheidet die Methode von vielen älteren Verfahren. Wird lediglich die Aktivität verschiedener Hirnregionen gemessen, lässt sich häufig feststellen, welche Bereiche bei einem bestimmten Vorgang aktiv sind. Die gezielte Aktivierung oder Hemmung bestimmter Nervenzellen kann dagegen dabei helfen, Ursache und Wirkung innerhalb neuronaler Schaltkreise genauer auseinanderzuhalten.
Heute wird Optogenetik weltweit eingesetzt, um neuronale Netzwerke zu untersuchen. Die Methode hat unter anderem dazu beigetragen, Nervenzellgruppen zu identifizieren, die an Gedächtnis, Emotionen und bestimmten Verhaltensweisen beteiligt sind. Auch Mechanismen, die bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen eine Rolle spielen könnten, lassen sich dadurch experimentell wesentlich präziser untersuchen.
Der wissenschaftliche Nutzen besteht deshalb nicht allein darin, Nervenzellen mit Licht ein- oder auszuschalten. Entscheidend ist die Möglichkeit, ganz bestimmte Zelltypen innerhalb komplexer Netzwerke anzusteuern. Die Technologie hat sich seit den ersten Experimenten erheblich weiterentwickelt. Mittlerweile existieren unterschiedliche lichtempfindliche Proteine mit verschiedenen Eigenschaften, die beispielsweise auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren oder Zellen aktivieren beziehungsweise hemmen können.
Deisseroths Gruppe hat optogenetische Verfahren und weitere neurowissenschaftliche Methoden über Jahre weiterentwickelt und Forschungsmaterialien für Labore weltweit verfügbar gemacht. Auch Hegemann und Nagel arbeiten weiterhin an Channelrhodopsinen und anderen lichtempfindlichen Proteinen.
Die Optogenetik ist bislang vor allem ein Forschungsinstrument. Zugleich gibt es erste Ansätze, ihre Prinzipien unmittelbar für medizinische Behandlungen zu nutzen. Besonders weit fortgeschritten ist die Forschung bei bestimmten Formen schwerer Netzhauterkrankungen.
Dabei sollen noch vorhandene Zellen der Netzhaut durch lichtempfindliche Proteine wieder auf optische Reize reagieren können. Klinische Studien mit unterschiedlichen optogenetischen Ansätzen laufen bereits. Eine aktuelle wissenschaftliche Übersicht beschreibt jedoch weiterhin technische und medizinische Hürden, darunter die Lichtempfindlichkeit der verwendeten Proteine, Immunreaktionen, die Wahl geeigneter Zielzellen und die Bewertung des Behandlungserfolgs. Von einer allgemein etablierten optogenetischen Therapie kann daher bislang nicht gesprochen werden.
Der Nobelpreis würdigt damit in erster Linie eine grundlegende wissenschaftliche Entdeckung und die daraus entstandene Methode. Ihr Einfluss reicht inzwischen von der Zellbiologie über die Neurophysiologie bis zur Erforschung komplexer Hirnfunktionen.
Hegemann, Nagel und Deisseroth teilen sich das Preisgeld von insgesamt zwölf Millionen schwedischen Kronen. Die offizielle Auszeichnung mit Nobelmedaille und Diplom erfolgt traditionell am 10. Dezember, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.
Mit der Bekanntgabe des Medizinpreises hat zugleich die Nobelwoche 2026 begonnen. Der Preis für Physiologie oder Medizin wird seit 1901 vergeben und von der Nobelversammlung am Karolinska Institutet bestimmt. In diesem Jahr rückt die Entscheidung eine Technologie ins Zentrum, die aus der Grundlagenforschung an einzelligen Algen hervorging und heute weltweit dabei hilft, die Funktionsweise des Nervensystems wesentlich genauer zu entschlüsseln.
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