Heute, am 15.10.2026, geht der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin an Peter Hegemann, Georg Nagel und Karl Deisseroth. Ihre Arbeiten zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und zur Optogenetik haben eine Methode möglich gemacht, mit der sich die Aktivität von Zellen gezielt an- und ausschalten lässt – besonders von Nervenzellen im Gehirn. Blindheit, Depression, Sucht und Demenz können dadurch genauer erforscht werden.

Für Hegemann führt eine wichtige Spur zurück nach Aachen. Er wurde in Münster geboren und besuchte ein humanistisches Gymnasium in der Stadt. Mit Latein und Griechisch konnte er nach eigener Aussage wenig anfangen; Naturwissenschaften lagen ihm deutlich mehr. Prägend war dennoch ein Lehrer aus einem ganz anderen Fach: sein Musiklehrer Vent.

Vent organisierte mit Schülerinnen und Schülern Aufführungen von Mussorgskis „Bilder einer Ausstellung“ und Orffs „Carmina Burana“, jeweils für Chor bearbeitet. Gespielt wurde in der großen Aula der RWTH Aachen – für die Jugendlichen waren das große Veranstaltungen. Hegemann störte, dass die Sprachlehrer an seiner Schule höher angesehen wurden als der Musiklehrer. Zugleich beeindruckte ihn, wie Vent ein Werk, das normalerweise für große Chöre gedacht war, für Kinder umsetzte. Innovative Ansätze, sagt Hegemann rückblickend, faszinierten ihn schon damals.

Von der Alge zum Nobelpreis

Nach dem Abitur 1974 studierte Hegemann Chemie in Münster und München. Während eines Praktikums bei seinem Professor Hugo Scheer beschäftigte er sich mit Phycobiliproteinen in Cyanobakterien. Diese farbigen Proteine absorbieren Licht und leiten es zu den Photosynthesekomplexen weiter. Das Praktikum weckte sein Interesse an lichtempfindlichen Proteinen und prägte sein späteres Forschungsgebiet.

Ausgangspunkt der ausgezeichneten Forschung war die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Hegemann untersuchte, wie sie sich zum Licht orientiert. Nachdem um 2000 neue Gensequenzen der Alge veröffentlicht worden waren, entdeckte seine Arbeitsgruppe Gene für lichtempfindliche Proteine. Hegemann bat Georg Nagel, der damals am Max-Planck-Institut für Biophysik arbeitete, diese Proteine zu untersuchen.

Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Nagel brachte die Proteine in Eizellen des Krallenfroschs ein. Gemeinsam zeigten Hegemann und Nagel, dass Channelrhodopsin-2 ein direkt durch Licht gesteuerter Ionenkanal ist. Blaues Licht öffnet den Kanal, geladene Teilchen strömen durch die Zellmembran und erzeugen ein elektrisches Signal. Weil Nervenzellen ebenfalls mit elektrischen Signalen arbeiten, lag die Idee nahe, sie mithilfe dieses Proteins durch Licht zu steuern.

Karl Deisseroth und sein Team übertrugen das Prinzip gemeinsam mit Nagel auf Nervenzellen von Säugetieren. Sie schleusten das Gen für Channelrhodopsin-2 in die Nervenzellen ein. Kurze Lichtpulse konnten dadurch gezielt elektrische Signale in den Zellen auslösen. 2005 veröffentlichten die Forschenden diesen Durchbruch, 2007 gelang die lichtgesteuerte Aktivierung von Nervenzellen auch im Gehirn lebender Mäuse.

Was Licht im Gehirn sichtbar macht

Seitdem können Forschende bestimmte Nervenzellen gezielt an- oder ausschalten und die Folgen beobachten. So lässt sich nicht nur feststellen, wo im Gehirn Aktivität auftritt. Es kann auch geprüft werden, ob bestimmte Nervenzellgruppen Bewegungen, Gefühle, Erinnerungen oder Verhalten auslösen. Die Optogenetik macht damit neuronale Schaltkreise untersuchbar, die sonst eng miteinander verflochten und schwer auseinanderzuhalten wären.

Patrik Ernfors vom Karolinska-Institut bezeichnete die Entdeckung als Ergebnis neugiergetriebener Forschung: Die Untersuchung einer Grünalge führte zur Möglichkeit, Gehirnaktivität mit Licht zu steuern. Die Idee, einzelne Nervenzelltypen auf diese Weise zu kontrollieren, hatte Francis Crick bereits Ende der 1970er-Jahre formuliert.

Hegemann forschte zunächst in den USA, wurde Professor in Regensburg und arbeitet heute an der Humboldt-Universität zu Berlin. Nagel ist an der Universität Würzburg tätig, Deisseroth an der Stanford University sowie am Howard Hughes Medical Institute. Die Universität Würzburg bezeichnete die frühen Arbeiten von Nagel und seinen Mitforschenden als bahnbrechend für die Erforschung des menschlichen Gehirns.

Freie Forschung statt fertigem Produkt

Nach einem späteren Wechsel an ein Max-Planck-Institut musste sich Hegemann zweimal um eine Diplomandenstelle bewerben. Sein Vorgesetzter war der Biochemiker Dieter Oesterhelt, der mit 40 Jahren Max-Planck-Direktor wurde. Hegemann erinnert sich an eine kleine Einrichtung und eine enge Atmosphäre, in der gemeinsame Forschungsarbeit den Alltag bestimmte. Besonders prägend fand er, dass alle Mitarbeitenden unabhängig von Position oder Titel gleich behandelt wurden.

Hegemann betont die Bedeutung der Grundlagenforschung. Im Mittelpunkt stehe dort kein unmittelbarer praktischer Nutzen und kein konkretes Produkt. Neue Ideen entstünden seiner Einschätzung nach häufig eher aus Einzelanträgen der Deutschen Forschungsgemeinschaft als aus großen Forschungsverbünden oder Exzellenzclustern. Freie Forschung ohne festgelegtes Ziel sei eine Voraussetzung für echte Entdeckungen. Forschung solle vor allem Freude machen – weil am Anfang eben nicht feststeht, was am Ende herauskommt.

Vom Werkzeug im Labor zur möglichen Therapie

Zunächst wird die Optogenetik vor allem als Werkzeug der Grundlagenforschung eingesetzt. Sie kann zeigen, welche Nervenschaltkreise bei Parkinson oder psychiatrischen Krankheiten verändert sind. Daraus könnten langfristig neue Therapieansätze entstehen. Weltweit arbeiten Labore mit der Methode; untersucht wird auch das Zusammenspiel zwischen dem Nervensystem und Organen wie Herz und Darm.

Bei Netzhauterkrankungen wird eine optogenetische Therapie bereits klinisch erprobt. Die US-Arzneimittelbehörde FDA nahm im September 2026 den Zulassungsantrag für eine Gentherapie gegen Retinitis pigmentosa mit schwerem Sehverlust zur Prüfung an. Zugelassen ist die Therapie bisher nicht. Nach Angaben des Herstellers wäre sie im Fall einer Zulassung die erste genunabhängige Therapie für diese Patientengruppe.

Von der großen Aula der RWTH Aachen, in der ein Musiklehrer Kindern Orffs „Carmina Burana“ näherbrachte, bis zu Lichtpulsen im Gehirn lebender Mäuse reicht eine Entwicklung, die nicht mit einem fertigen Plan begann. Erst war da eine Alge, dann ein Protein, schließlich die Frage, was ein kurzer blauer Lichtblitz in einer Nervenzelle auslösen kann. Und genau dort wird es im Labor oft erst richtig spannend.