Am Forschungsstandort Frankfurt ist die Nachricht heute, am 6.10.2026, mit einem gewissen Stolz aufgenommen worden: Der Medizin-Nobelpreis 2026 geht an drei Grundlagenforscher, darunter Professor Georg Nagel mit engen Verbindungen zur Goethe-Universität und zum Max-Planck-Institut für Biophysik. Die Hessische Landesregierung begrüßt die Auszeichnung der beiden deutschen Forscher Peter Hegemann und Georg Nagel ausdrücklich.

Nagel promovierte an der Goethe-Universität Frankfurt und leitete später eine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt. Der 73-Jährige arbeitet zuletzt am Institut für Physiologie der Universität Würzburg. Gemeinsam mit dem 71-jährigen Peter Hegemann von der Humboldt-Universität zu Berlin und dem 54-jährigen US-Forscher Karl Deisseroth von der Stanford University erhält er den Preis für Entdeckungen auf dem Gebiet der Optogenetik.

Lichtschalter für Nervenzellen

Das klingt im ersten Moment fast nach Science-Fiction, ist aber präzise Laborarbeit: Mit der Optogenetik lassen sich Zellen, meist Nervenzellen, mithilfe von Licht gezielt an- und abschalten. Dafür werden genetische und optische Verfahren kombiniert. Forschende können so in lebendem Gewebe oder in Tieren einzelne Neuronen steuern und beobachten, was danach passiert.

Hegemann und Nagel entdeckten das Protein Kanalrhodopsin, auch Channelrhodopsin genannt. Deisseroth übertrug das Gen für dieses Protein in Rattenneuronen und konnte die Nervenzellen dadurch mit Licht aktivieren. Das Nobelkomitee bezeichnete die Arbeiten als Grundlage für eine „neue Ära“ der Neurowissenschaft.

Der Ursprung der Forschung liegt bei der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Hegemann untersuchte, wie sie sich schnell zum Licht orientiert. Um das Jahr 2000 stieß seine Arbeitsgruppe in öffentlich zugänglichen Gensequenzen auf Gene für lichtempfindliche Proteine. Hegemann bat Georg Nagel, damals am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt, diese Proteine genauer zu untersuchen.

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Nagel brachte die Proteine in Eizellen des Krallenfroschs ein. Gemeinsam zeigten Hegemann und Nagel, dass Channelrhodopsin-2 ein direkt durch Licht gesteuerter Ionenkanal ist. Bei blauem Licht öffnet er sich, geladene Teilchen strömen durch die Zellmembran und erzeugen ein elektrisches Signal. Nervenzellen arbeiten ebenfalls mit solchen Signalen – da lag die Idee nahe, sie über dieses Protein mit Licht zu kontrollieren.

Vom Labor ins lebende Gehirn

Karl Deisseroth und sein Team übertrugen das Prinzip gemeinsam mit Nagel auf Nervenzellen von Säugetieren. Sie schleusten das Gen für Channelrhodopsin-2 in die Zellen ein. Kurze Lichtpulse konnten daraufhin gezielt elektrische Signale auslösen. Dieser Durchbruch wurde 2005 veröffentlicht; 2007 funktionierte der lichtgesteuerte Schalter auch im Gehirn lebender Mäuse.

Seitdem können Forschende bestimmte Nervenzellen gezielt aktivieren oder hemmen und die Folgen beobachten. Es geht also nicht nur darum, wo im Gehirn Aktivität auftritt. Viel spannender ist die Frage, ob bestimmte Nervenzellgruppen Bewegungen, Gefühle, Erinnerungen oder Verhalten auslösen – und wie Nervenzellen miteinander kommunizieren.

Die Grundidee hatte Francis Crick bereits Ende der 1970er-Jahre formuliert. Licht schien ihm wegen seiner zeitlichen Präzision besonders geeignet. Damals fehlten allerdings noch die biologischen Werkzeuge. Die kamen Jahrzehnte später aus der Algenforschung, aus Frankfurt, Berlin und schließlich aus der Neurobiologie.

Die Methode ermöglicht Untersuchungen dazu, wie Nervenzellen im lebenden Gehirn Erinnerungen, Gefühle und Verhaltensweisen beeinflussen. Auch neuronale Vorgänge wie die Entstehung von Erinnerungen und Gefühlen lassen sich genauer verfolgen. Ein kleiner Lichtimpuls, und irgendwo im komplexen Geflecht des Gehirns verändert sich etwas – messbar, wiederholbar, manchmal erstaunlich direkt.

Hoffnung für Medizin – aber noch kein fertiges Medikament

Zunächst ist die Optogenetik vor allem ein Werkzeug der Grundlagenforschung. Sie kann veränderte Nervenschaltkreise bei Erkrankungen wie Parkinson und bei psychiatrischen Krankheiten sichtbar machen. Daraus könnten langfristig neue Therapieansätze entstehen. Zugelassen ist daraus aber nicht automatisch schon eine Behandlung.

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. Noch ist die Therapie nicht zugelassen. Nach Angaben des Herstellers wäre sie im Fall einer Zulassung die erste genunabhängige Therapie für diese Patientengruppe.

Weltweit arbeiten Labore mit der Optogenetik. Dabei geht es längst nicht nur um das Gehirn. Untersucht wird auch das Zusammenspiel zwischen Nervensystem und Organen wie Herz und Darm. Das Preisgeld beträgt 12 Millionen schwedische Kronen, umgerechnet etwa eine Million Euro, pro Kategorie; die drei Preisträger teilen sich die Summe.

Die Preisverleihung findet traditionell am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel (1833–1896). Im vergangenen Jahr, 2025, erhielten Mary Brunkow, Fred Ramsdell und Shimon Sakaguchi den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung der peripheren Immuntoleranz. Heuer geht der Blick dagegen auf Licht, Ionenkanäle und die stillen elektrischen Signale, mit denen Nervenzellen im Körper ständig miteinander reden.