Optogenetik: Nobelpreis für drei Forscher, die Nervenzellen mit Licht steuern

Deisseroth, Hegemann und Nagel erhalten den Preis für lichtgesteuerte Ionenkanäle; eine Gentherapie gegen Sehverlust wird geprüft.

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Die Zuerkennung des Medizin-Nobelpreises 2026 an Karl Deisseroth von der Stanford University sowie Peter Hegemann von der Humboldt-Universität zu Berlin und Georg Nagel von der Universität Würzburg rückt ein Forschungsfeld ins Blickfeld, das die Neurowissenschaften grundlegend transformiert hat.

Die drei Wissenschaftler werden für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und die Entwicklung der Optogenetik geehrt. Während die Methode die Erforschung neuronaler Schaltkreise bereits revolutioniert hat, erreicht die Technologie schrittweise auch die klinische Erprobung.

So nahm die US-Arzneimittelbehörde FDA im September 2026 einen Zulassungsantrag für die Gentherapie MCO-010 gegen schwere Sehverluste infolge von Retinitis pigmentosa zur Prüfung an. Zugelassen ist das Verfahren damit noch nicht; eine Entscheidung wird für die erste Jahreshälfte 2027 erwartet.

Von der Grünalge zur Steuerung von Säugetiergehirnen

Die Grundlagen der Technologie reichen mehrere Jahrzehnte zurück. Peter Hegemann untersuchte Anfang der 1990er-Jahre die einzellige Grünalge Chlamydomonas, deren elektrisches Signal 0,5 Millisekunden nach einem Lichtreiz gemessen werden konnte.

Zusammen mit Georg Nagel und Ernst Bamberg wurden die Channelrhodopsine näher charakterisiert. Hegemann und Nagel identifizierten unter anderem Channelrhodopsin-2, dessen Ionenkanal sich bereits 0,2 Millisekunden nach einem Lichtimpuls öffnet und elektrische Signale generiert.

Karl Deisseroth und sein Team nutzten das Protein schließlich als Schalter in tierischen Zellen: 2005 gelang der Nachweis, dass der Einbau des Gens in Säugetier- und Rattenneuronen eine Aktivierung über blaues Licht ermöglichte.

Im Jahr 2007 folgte die erfolgreiche Steuerung von Nervenzellen im Gehirn lebender Mäuse. Durch die Kombination optischer und genetischer Verfahren lassen sich seither Aktivitätsmuster einzelner Zelltypen in lebendem Gewebe gezielt untersuchen.

Stand der klinischen Ansätze bei Netzhauterkrankungen

Die Wiederherstellung sensorischer Funktionen gilt als eines der weitest fortgeschrittenen Anwendungsfelder. Eine im Jahr 2021 veröffentlichte Untersuchung zeigte, dass ein Patient mit Retinitis pigmentosa nach optogenetischer Behandlung wieder Gegenstände erkennen und greifen konnte.

Weitere, im Jahr 2025 publizierte Studien berichteten über Verbesserungen bei vier schwer sehbehinderten Patienten sowie entsprechende Hinweise bei sechs Menschen mit Morbus Stargardt.

Gleichzeitig bleibt die klinische Entwicklung in einem frühen Stadium. Forschende in Bonn testen lichtempfindliche Proteine in Netzhautzellen aus menschlichen Stammzellen und nutzen Netzhautorganoide, um degenerative Erkrankungen im Labor zu modellieren.

Außerhalb des Auges steht die Anwendung vor physikalischen Hürden, da sichtbares Licht lediglich wenige Millimeter in biologisches Gewebe eindringt. Aus diesem Grund werden alternative Verfahren untersucht, die auf Radiowellen oder fokussiertem Ultraschall basieren.

Grenzen und Ausblick der Forschung

In anderen Indikationen beschränkt sich der Einsatz derzeit überwiegend auf Tierversuche. Mögliche Therapien für Epilepsie, Parkinson oder Depressionen befinden sich im experimentellen Bereich. In Göttingen könnten möglicherweise im nächsten oder übernächsten Jahr erste Versuche an Patienten für ein optisches Cochlea-Implantat starten, um Hörschäden mit Lichtimpulsen zu adressieren.

Die Nobelversammlung dotiert die Auszeichnung für 2026 mit 12 Millionen schwedischen Kronen, die zu gleichen Teilen an Deisseroth, Hegemann und Nagel vergeben werden, was umgerechnet rund 1 Million Euro beziehungsweise rund 1,06 Millionen Euro je Preiskategorie entspricht. Die feierliche Übergabe findet am 10. Dezember in Stockholm und Oslo statt.

Hegemann, der bereits 2013 den Leibniz-Preis erhielt, forscht zudem am Berliner Exzellenzcluster NeuroCure, das 2007 gegründet wurde und 2026 seine vierte Förderperiode aufnimmt. Für einen geplanten Optobiologie-Forschungsbau von Humboldt-Universität und Charité empfahl der Wissenschaftsrat Mittel von rund 69 Millionen Euro bei einer Fläche von rund 3.400 Quadratmetern.

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