Med Berlin, 6. Oktober 2026 – Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geht in diesem Jahr an Karl Deisseroth, Peter Hegemann und Georg Nagel. Die Nobelversammlung am Karolinska-Institut zeichnet die drei Forscher für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und die Entwicklung der Optogenetik aus.

Die Methode klingt im ersten Moment fast nach Science-Fiction, arbeitet aber mit einem ziemlich klaren Prinzip: Einzelne Nervenzellen lassen sich mithilfe von Licht gezielt an- und abschalten. So können Forschende beobachten, welche neuronalen Schaltkreise Erinnerungen, Gefühle und Verhalten beeinflussen. Per Svenningsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physiologie oder Medizin, erklärte, die Optogenetik ermögliche eine neuartige Kartierung des Gehirns.

Von der Grünalge zum Nervensignal

Ausgangspunkt waren Untersuchungen der einzelligen Grünalge Chlamydomonas Anfang der 2000er-Jahre. Peter Hegemann hatte erforscht, wie sich die Alge zu einer Lichtquelle bewegt. Gemeinsam mit Georg Nagel entdeckte er das Protein Channelrhodopsin. Es sitzt an der Zelloberfläche und fungiert als lichtgesteuerter Kanal für geladene Teilchen: Blaues Licht öffnet den Ionenkanal, Ionen strömen ein, und innerhalb von Bruchteilen einer Millisekunde entsteht ein elektrischer Impuls.

Die Funktion des Algenproteins wiesen die Forscher zunächst in Frosch-Eizellen und Nierenzellen nach. Später übertrug Karl Deisseroth an der Stanford University das Gen für Channelrhodopsin-2 auf Nervenzellen von Ratten. Wurden diese Zellen mit blauem Licht bestrahlt, feuerten sie Nervensignale. Den grundlegenden Durchbruch veröffentlichte Deisseroth 2005.

2007 steuerte sein Team erstmals Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse über dünne Glasfasern durch den Schädel. Experimente aus dem Jahr 2012 zeigten dann, dass sich markierte Nervenzell-Netzwerke reaktivieren lassen – und damit konkrete Erinnerungen und Verhaltensmuster bei Tieren. Die Methode machte es möglich, neuronale Schaltkreise und ihre Funktionen im lebenden Organismus gezielt zu untersuchen, statt nur nachträglich auf deren Aktivität zu schließen.

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Lichtschalter für Zellen

Bei der Optogenetik werden lichtempfindliche Proteine mithilfe gentechnischer Verfahren, meist über virale Vektoren, in bestimmte Zellpopulationen eingebracht. Licht einer passenden Wellenlänge kann die Aktivität dieser Zellen anschließend mit hoher zeitlicher Präzision steuern. Forschende konnten so Schaltkreise identifizieren, die an bestimmten Erinnerungen, Gefühlen und Verhaltensweisen beteiligt sind – ebenso wie Netzwerke, die mit neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen zusammenhängen.

Auch die Herzforschung nutzt optogenetische Verfahren, um die Beiträge verschiedener Zelltypen zur elektrischen Steuerung des Herzschlags zu untersuchen. Die Methode kann zeigen, wie bestimmte Nervenzellen und Schaltkreise Symptome verursachen. Erkenntnisse aus Tiermodellen könnten später in elektrische Stimulationsverfahren einfließen, etwa zur Behandlung von Parkinson oder Suchterkrankungen, ohne beim Menschen lichtempfindliche Proteine einsetzen zu müssen.

Direkte Anwendungen im menschlichen Gehirn wären allerdings aufwendig. Dafür wären meist Implantate nötig, die Licht übertragen. Außerdem erfordert die Methode eine Gentherapie; mögliche Immunreaktionen und langfristige Sicherheitsrisiken müssen erst geprüft werden. Bei indirekten Anwendungen entfällt der optogenetische Eingriff, doch Operationsrisiken und Nebenwirkungen elektrischer Hirnstimulation bleiben bestehen.

Hoffnung für Augen und Ohren

In der Medizin wird Optogenetik unter anderem zur Wiederherstellung des Sehvermögens erforscht. Bei Retinitis pigmentosa und anderen Formen der Netzhautdegeneration können noch Zellen vorhanden sein, die wieder lichtempfindlich gemacht werden. Spezialbrillen sollen die Betroffenen anschließend beim Sehen unterstützen. Voraussetzung sind verbliebene Netzhautzellen und eine erhaltene Verbindung zum Gehirn über den Sehnerv.

Weltweit laufen laut Bence Gyorgy sechs klinische Programme. Meist handelt es sich um eine einmalige Gentherapie-Injektion ins Auge. Häufig werden retinale Ganglienzellen in künstliche Photorezeptoren umgewandelt. Zusätzlich untersuchen Forschende, ob noch vorhandene, aber inaktive Zapfen reaktiviert werden können.

Gyorgy bezeichnete die bisherigen klinischen Daten als ermutigend. Die Studien zeigten bislang ein günstiges Sicherheitsprofil und teilweise erste Hinweise auf Wirksamkeit. Ein Studienteilnehmer konnte Objekte wahrnehmen, auf einem Tisch lokalisieren und zählen. Viel ist das im Alltag vielleicht noch nicht – für Menschen mit schwerem Sehverlust kann es trotzdem ein erstaunlich konkreter Schritt sein.

Auch bei Hörproblemen wird an der Technik gearbeitet. Der Hörnerv wird bei herkömmlichen Cochlea-Implantaten elektrisch stimuliert; lichtgesteuerte Verfahren könnten diese Stimulation präziser machen. Versuche an Nagetieren und Primaten zeigten, dass die Kombination aus Gentherapie und Cochlea-Implantat grundsätzlich funktioniert. Klinische Studien könnten laut Tobias Moser noch in diesem Jahrzehnt oder Anfang des nächsten beginnen.

Drei Forscher, ein Nobelpreis

Das Preisgeld beträgt zwölf Millionen schwedische Kronen, jeweils etwa eine Million Euro, und wird zu gleichen Teilen unter den drei Preisträgern aufgeteilt. Karl Deisseroth, geboren 1971, forscht an der Stanford University und am Howard Hughes Medical Institute. Peter Hegemann, Jahrgang 1954, ist Hertie Senior Professor für Neurowissenschaften an der Humboldt-Universität zu Berlin; die ausgezeichnete Forschung entstand während seiner Zeit am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried.

Georg Nagel, Jahrgang 1953, arbeitet als Professor für molekulare Pflanzenphysiologie an der Universität Würzburg. Seine ausgezeichneten Entdeckungen entstanden am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt am Main. Hegemann und Nagel sind Mitglieder der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina.

Nobelkomitee-Sekretär Thomas Perlman erklärte, er habe alle drei Preisträger telefonisch erreicht. Deisseroth sei aus dem Schlaf geklingelt worden. Die drei Forscher seien überrascht gewesen und hätten sich darüber gefreut, gemeinsam mit Freunden ausgezeichnet zu werden.

Der Medizin-Nobelpreis 2025 ging an Mary Brunkow, Fred Ramsdell und Shimon Sakaguchi für ihre Forschung zum Immunsystem. In derselben Woche werden die weiteren Nobelpreise bekanntgegeben: Physik am 6. Oktober, Chemie am 7. Oktober, Literatur am 8. Oktober und Frieden am 9. Oktober. Der Wirtschaftsnobelpreis folgt am 12. Oktober. Überreicht werden die Preise am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels, in Stockholm und Oslo.