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Preis für bahnbrechende Arbeiten in der Optogenetik

Der diesjährige Nobelpreis für Medizin geht an den US-amerikanischen Psychiater und Neurowissenschaftler Karl Deisseroth sowie die deutschen Wissenschaftler Peter Hegemann und Georg Nagel. Ausgezeichnet werden ihre Optogenetik-Forschungen, denen der Nobelpreis-Ausschuss eine neue Ära beim Verständnis der Funktionsweise des Gehirns zuschreibt. Nach Angaben des Komitees haben die drei Forscher mit ihren Arbeiten gezeigt, wie sich Nervenschaltkreise gezielt ein- und ausschalten lassen, und damit ein wichtiges Fundament für die Neurowissenschaften gelegt.

Dem Komitee zufolge hat die Methode es möglich gemacht, jene neuronalen Netzwerke zu untersuchen, die mit bestimmten Erinnerungen, Gefühlen und Verhaltensweisen verbunden sind. Zugleich trugen die Arbeiten dazu bei, die Mechanismen hinter neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen besser zu verstehen.

Auch das Preisgeld wird geteilt

Die drei Wissenschaftler teilen sich neben der Auszeichnung auch das Preisgeld in Höhe von insgesamt 900.000 Pfund beziehungsweise 12 Millionen schwedischen Kronen. Die Preisträger erklärten, die Ehrung sei für sie eine große Auszeichnung.

Was Optogenetik für die Hirnforschung möglich macht

Optogenetik wird als Methode beschrieben, mit der sich die elektrische Aktivität von Zellen mithilfe von Licht steuern lässt. Dabei kommt ein spezielles Protein aus Algen zum Einsatz, mit dem Forschende Nervenzellen per Licht aktivieren oder stoppen können.

In den frühen 2000er-Jahren entdeckten Hegemann und Nagel dieses Algenprotein namens Channelrhodopsin. Deisseroth wiederum zeigte, wie sich das Protein nutzen lässt, um Nervenzellen im Gehirn von Mäusen an- und auszuschalten. Dadurch erhielten Forschende die Möglichkeit, Nervenzellen und Schaltkreise bei Tieren deutlich genauer zu untersuchen.

  • Mit Licht lassen sich einzelne Nervenschaltkreise gezielt aktivieren oder hemmen.
  • Die Methode erleichtert die Untersuchung von Neuronen, die mit Verhalten, Emotionen und Gedächtnisprozessen verbunden sind.
  • Sie liefert außerdem neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen des Nervensystems mit anderen Bereichen wie Herz und Darm.

Im klinischen Einsatz soll Sehkraft zurückkehren

Der Nobelpreis-Ausschuss betonte, dass die Optogenetik nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch für medizinische Anwendungen Hoffnung mache. In laufenden klinischen Studien soll Menschen mit einem Sehverlust durch Retinitis pigmentosa das Sehvermögen teilweise zurückgegeben werden.

Dabei wird in den geschädigten Augenbereich ein spezielles Protein eingebracht. Anschließend wird dieses therapeutische Protein über spezielle leuchtende Brillen aktiviert, sodass bei einigen Patienten zumindest ein begrenztes Sehvermögen wiederhergestellt werden kann. Der Ausschuss hob hervor, dass diese Schritte erst den Beginn möglicher medizinischer Anwendungen der Methode markieren.

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