Nobelprijs Geneeskunde 2026: lichtzoekende algen als schakelaar voor zenuwcellen

Hoe de hersenen gevoelens, gedragingen en lichaamsfuncties aansturen, is lange tijd een raadsel geweest. In de 20e eeuw begonnen onderzoekers te bestuderen welke hersengebieden welke functies beïnvloeden, maar door de gebruikte methoden konden ze geen oorzakelijke verbanden aantonen. Het beeld dat ze van de hersenen ontwikkelden was er een vol vraagtekens en onbekenden.

Daar is verandering in gekomen. En het begon allemaal met de nieuwsgierigheid van Peter Hegemann. Hij vroeg zich af hoe Chlamydomonas, een eencellige alg, in staat is om naar een lichtbron toe te zwemmen. In het begin van de jaren 2000 ontdekten hij en Georg Nagel channelrhodopsine, een eiwit uit algen met unieke eigenschappen dat zich op het celoppervlak bevindt. Wanneer het wordt belicht met blauw licht, gaat er door het eiwit een kanaal open. Geladen ionen stromen dan de cel binnen, waardoor een elektrische impuls ontstaat. Ze ontdekten dat, ongeacht in welke cel ze het eiwit brachten, die cellen lichtgevoelig werden.

Karl Deisseroth bracht het gen voor channelrhodopsine in zenuwcellen van ratten. Door de cellen met blauw licht te bestralen, kon hij een zenuwsignaal opwekken. Hij publiceerde deze doorbraak in 2005. Twee jaar later kreeg hij deze door licht gestuurde schakelaar voor zenuwcellen aan de praat in de hersenen van levende muizen. Hij had het eiwit omgevormd tot een door licht gestuurde schakelaar voor zenuwcellen.

Deze methode om zenuwsignalen met licht te sturen wordt tegenwoordig optogenetica genoemd en heeft in korte tijd wereldwijd grote invloed gekregen. Met behulp van optogenetica zijn onderzoekers erin geslaagd neurale circuits bloot te leggen die specifieke herinneringen, gevoelens en gedragingen sturen die relevant zijn voor neurologische en psychiatrische aandoeningen. In de klinische geneeskunde passen onderzoekers de methode toe in pogingen om het gezichtsvermogen te herstellen bij mensen met een visuele beperking.

Optogenetica heeft ons begrip van de hersenen fundamenteel veranderd. Elke dag worden er nieuwe ontdekkingen gedaan, die helpen bij het oplossen van een van de grote mysteries van de mensheid: hoe ons ongelooflijke brein werkt. De laureaten hebben de basis gelegd voor een nieuw tijdperk in de neurowetenschappen.

De laureaten

Karl Deisseroth

Karl Deisseroth werd  geboren in 1971. Hij promoveerde in 1998 en behaalde zijn MD in 2000 aan Stanford University in de Verenigde Staten. Hij is D.H. Chen-hoogleraar, hoogleraar bio-engineering en hoogleraar psychiatrie en gedragswetenschappen aan het Howard Hughes Medical Institute en Stanford University in de Verenigde Staten.

Peter Hegemann

Peter Hegemann werd geboren in 1954. Hij promoveerde in 1984 aan het Max-Planck-Instituut voor Biochemie in Martinsried in Duitsland. Hij is Hertie Senior-hoogleraar Neurowetenschappen aan de Humboldt-Universiteit van Berlijn, Duitsland. Hij deed de ontdekkingen waarvoor de prijs werd toegekend, aan het Max-Planck-Instituut voor Biochemie in Martinsried in Duitsland.

Georg Nagel

Georg Nagel werd geboren in 1953. Hij promoveerde in 1988 aan de Universiteit van Frankfurt in Duitsland. Hij is hoogleraar moleculaire plantenfysiologie aan de afdeling Moleculaire Plantenfysiologie en Biofysica – Plantkunde I, Universiteit van Würzburg in Duitsland. Hij deed de ontdekkingen waarvoor de prijs werd toegekend, werden gedaan aan het Max Planck-Instituut voor Biofysica in Frankfurt in Duitsland.