BERLIN. Der Neurowissenschaftler Prof. Dr. Peter Hegemann von der Humboldt-Universität zu Berlin erhält den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026. Gemeinsam mit Prof. Dr. Georg Nagel von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und Prof. Dr. Karl Deisseroth von der Stanford University wird er für wegweisende Arbeiten zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und zur Optogenetik ausgezeichnet.
Mit ihren Forschungen legten die drei Wissenschaftler die Grundlage für eine Methode, die die Neurowissenschaften grundlegend verändert hat. Mithilfe von Licht können bestimmte Nervenzellen gezielt aktiviert oder gehemmt werden.
Von Grünalgen zur Neurowissenschaft
Hegemanns Forschung begann mit einer grundlegenden Frage: Wie nehmen einzellige Grünalgen Licht wahr und wie steuern sie danach ihre Bewegung?
Bereits 1991 zeigte er gemeinsam mit Hartmann Harz, dass Licht in der Grünalge Chlamydomonas innerhalb kürzester Zeit elektrische Ionenströme auslösen kann.
In den folgenden Jahren identifizierten Hegemann, Georg Nagel und weitere Wissenschaftler die dafür verantwortlichen Kanalrhodopsine. Diese Proteine vereinen Lichtsensor und Ionenkanal in einem Molekül. Trifft Licht auf das Protein, öffnet sich der Kanal und verändert innerhalb von Millisekunden die elektrische Spannung einer Zelle.
2002 wurde Channelrhodopsin-1 als direkt lichtgesteuerter Ionenkanal beschrieben. Ein Jahr später folgte Channelrhodopsin-2.
Grundlage einer neuen Forschungsmethode
Diese Entdeckungen bildeten die molekulare Grundlage für die Optogenetik. Karl Deisseroth und sein Team zeigten 2005, dass sich Channelrhodopsin-2 in Nervenzellen einsetzen lässt, um deren elektrische Aktivität durch Licht präzise zu steuern.
Seitdem können Forscher bestimmte Nervenzelltypen gezielt an- oder abschalten und damit untersuchen, welche Rolle sie bei Wahrnehmung, Bewegung, Gedächtnis, Emotionen und Verhalten spielen.
Die Optogenetik gehört heute zu den wichtigsten Methoden der modernen Neurowissenschaften.
Möglichkeiten reichen über das Gehirn hinaus
Das Verfahren wird inzwischen auch außerhalb der klassischen Hirnforschung untersucht. Lichtempfindliche Proteine könnten künftig dazu beitragen, elektrische und molekulare Prozesse in unterschiedlichen Zelltypen gezielt zu beeinflussen.
Ein Beispiel liefert die Augenforschung. Wissenschaftlern gelang es bereits, Netzhautzellen mithilfe optogenetischer Verfahren lichtempfindlich zu machen und damit bei einem erblindeten Patienten einen Teil der visuellen Wahrnehmung wiederherzustellen.
Die Forschungsmethode gilt deshalb nicht nur als Werkzeug für die Grundlagenforschung, sondern auch als vielversprechender Ansatz für künftige medizinische Anwendungen.
Hegemann forscht seit 2005 an der Humboldt-Universität
Peter Hegemann ist Hertie-Senior-Forschungsprofessor für Neurowissenschaften am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin.
Er studierte Chemie in Münster und München und promovierte 1984 am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Nach Forschungsstationen in den USA, München und Regensburg wechselte er 2005 als Professor für Experimentelle Biophysik an die Humboldt-Universität.
Für seine wissenschaftliche Arbeit wurde Hegemann bereits mehrfach ausgezeichnet. 2021 erhielt er den renommierten Lasker Award. Weitere internationale Wissenschaftspreise folgten.
Humboldt-Universität spricht von visionärem Forscher
HU-Präsidentin Prof. Dr. Julia von Blumenthal würdigte Hegemann als visionären Wissenschaftler. Seine Arbeiten hätten gezeigt, welche weitreichenden Entwicklungen aus grundlagenorientierter Forschung entstehen können.
In Berlin entsteht derzeit zudem ein Forschungsneubau für das Gebiet der Optobiologie. Hegemanns Engagement habe wesentlich dazu beigetragen, dieses Forschungsfeld an der Humboldt-Universität weiter auszubauen.
Mit dem Nobelpreis erhält die jahrzehntelange Arbeit des Berliner Wissenschaftlers nun die höchste internationale Auszeichnung der Medizin und Physiologie.
