Channelrhodopsin aus Grünalgen bringt Berliner Forscher zum Nobelpreis
Peter Hegemann teilt den Nobelpreis für Medizin 2026 mit Georg Nagel und Karl Deisseroth für die Entwicklung der Optogenetik
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Prof. Dr. Peter Hegemann vom Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) erhält gemeinsam mit Prof. Dr. Georg Nagel (Julius-Maximilians-Universität Würzburg) und Prof. Dr. Karl Deisseroth (Stanford University, USA) den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2026 für ihre Entdeckungen zu lichtgesteuerten Ionenkanälen und zur Optogenetik.
Geehrt wird Prof. Dr. Peter Hegemann für seine Forschung auf dem Gebiet der Optogenetik. Er hat damit – gemeinsam mit den beiden anderen Nobelpreisträgern – den Grundstein für eine neue Ära in den Neurowissenschaften gelegt.
Philipp Plum
„Ich gratuliere Peter Hegemann sehr herzlich zum Nobelpreis - dieser wichtigsten Wissenschaftsauszeichnung der Welt! Er erhält den Preis für seine herausragende Forschungsleistung im Bereich der Optogenetik - damit hat er laut Nobelkomitee den Grundstein für eine neue Ära in den Neurowissenschaften gelegt“, sagt Prof. Dr. Julia von Blumenthal, Präsidentin der Humboldt-Universität zu Berlin. „Peter Hegemann ist ein visionärer Forscher: Die Entdeckung lichtgesteuerter Ionenkanäle in Grünalgen erfolgte in einem Grundlagenprojekt. Die Humboldt-Universität kann sich glücklich schätzen, Peter Hegemann zu ihren Forschenden zu zählen. Seinem Engagement ist es wesentlich zu verdanken, dass für das zukunftsträchtige Forschungsgebiet der Optobiologie in Berlin gerade ein Forschungsneubau entsteht."
Die Ursprünge der Optogenetik
Hegemanns Forschung begann mit der Frage, wie einzellige Grünalgen Licht wahrnehmen und ihre Bewegung danach ausrichten. Bereits 1991 zeigte er gemeinsam mit Dr. Hartmann Harz (Ludwig-Maximilians-Universität München), dass Licht innerhalb kürzester Zeit elektrische Ionenströme in der Grünalge Chlamydomonas auslöst.
Gemeinsam mit Georg Nagel und weiteren Forschenden identifizierte und charakterisierte Hegemann anschließend die dafür verantwortlichen Kanalrhodopsine. Diese außergewöhnlichen Proteine verbinden Lichtsensor und Ionenkanal in einem einzigen Molekül: Licht öffnet den Kanal und verändert dadurch innerhalb von Millisekunden die elektrische Spannung einer Zelle. 2002 beschrieben die Forschenden Channelrhodopsin-1 als direkt lichtgesteuerten Ionenkanal; 2003 folgte Channelrhodopsin-2, das sich besonders gut dazu eignet, die elektrische Aktivität anderer Zellen mit Licht zu steuern.
Diese Entdeckungen lieferten die molekulare Grundlage für die Optogenetik. Karl Deisseroth und Kollegen zeigten 2005, dass sich Channelrhodopsin-2 in Nervenzellen einsetzen lässt, um elektrische Signale mit Millisekundenpräzision durch Licht auszulösen. Seither hat die Optogenetik vor allem die Neurowissenschaften grundlegend verändert: Bestimmte Nervenzelltypen können gezielt aktiviert oder gehemmt und damit ihre ursächliche Rolle für Wahrnehmung, Bewegung, Gedächtnis, Emotionen und Verhalten untersucht werden.
Die Optogenetik wird bis heute vor allem in den Neurowissenschaften eingesetzt. Ihre Anwendungsmöglichkeiten reichen jedoch darüber hinaus: Lichtempfindliche Proteine werden zunehmend auch erforscht, um elektrische und molekulare Prozesse in anderen Zelltypen gezielt zu untersuchen und zu beeinflussen. Beispielsweise zeigte José-Alain Sahel (University of Pittsburgh, USA) gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen, dass Netzhautzellen, die mittels eines optogenetischen Verfahrens lichtempfindlich gemacht wurden, bei einem erblindeten Patienten einen Teil der visuellen Wahrnehmung wiederherstellen konnten. Die Vielseitigkeit der Optogenetik lässt vermuten, dass noch viele weitere spannende Fortschritte bevorstehen.
Über Peter Hegemann
Peter Hegemann ist Hertie-Senior-Forschungsprofessor für Neurowissenschaften am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin. Hegemann schloss sein Studium der Chemie an der Universität Münster und der Ludwig-Maximilians-Universität München ab und promovierte 1984 am Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried. 1985 ging er als Postdoktorand an die Syracuse University nach New York, wo er schon damals versuchte, den Photorezeptor der Alge Chlamydomonas biochemisch zu isolieren. Nach Stationen in München und Regensburg ist er seit 2005 Professor für Experimentelle Biophysik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Er wurde mehrfach für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der Optogenetik ausgezeichnet. Bereits 2013 erhielt er − gemeinsam mit den Nobelpreisträgern 2026 Georg Nagel und Karl Deisseroth sowie anderen Kolleg*innen − den Grete Lundbeck European Brain Research Prize, im Jahr 2021 folgte der Lasker Award, der als der renommierteste Preis für biomedizinische Forschung in den USA gilt. 2022 wurde er gemeinsam mit Deisseroth und Prof. Dr. Gero Miesenböck, University of Oxford, mit dem Louisa Gross Horwitz Preis der Columbia University ausgezeichnet.
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