Nobelpreis für OptogenetikLicht-Gene, die Blinde wieder sehen lassen
Von Hedviga Nyarsik
ntv bei Google bevorzugenBlinde Menschen können wieder Gegenstände erkennen, ertaubte Tiere auf Geräusche reagieren. Möglich macht das die Optogenetik. Für ihre Entwickler gibt es jetzt den Nobelpreis. Doch wie funktioniert diese bahnbrechende Technik überhaupt?
Nervenzellen mit Licht ein- und ausschalten, um so Krankheiten zu behandeln? Was nach Science-Fiction klingt, ist in der Medizin mit der sogenannten Optogenetik tatsächlich möglich: Blinde Menschen konnten mit ihrer Hilfe bereits wieder einfache Gegenstände erkennen, gehörlose Tiere auf Geräusche reagieren. Entwickelt haben diese bahnbrechende Technik die beiden deutschen Wissenschaftler Peter Hegemann und Georg Nagel sowie der US-Forscher Karl Deisseroth. Dafür wurden sie jetzt mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet. Schließlich könnte die Forschung der drei langfristig die Behandlung zahlreicher neurologischer Erkrankungen verändern.
Doch wie funktioniert das überhaupt? Die Grundlage bilden spezielle Eiweiße, sogenannte Kanalrhodopsine, die Hegemann und Nagel Anfang der 2000er Jahre in einzelligen Algen entdeckten. Sie ermöglichen es den Algen, auf Licht zu reagieren. Ihr US-amerikanischer Kollege Deisseroth machte sich diese Eigenschaft zunutze, um Nervenzellen gezielt mit Licht zu steuern. Dazu wird mithilfe gentechnischer Methoden die Bauanleitung für lichtempfindliche Proteine in bestimmte Zellen eingeschleust. Werden diese anschließend mit Licht der passenden Wellenlänge bestrahlt, lassen sie sich gezielt aktivieren.
Andere lichtempfindliche Proteine ermöglichen es, die Aktivität von Nervenzellen zu hemmen. Forschende können damit beispielsweise untersuchen, welche Nervenzellen Erinnerungen, Gefühle oder bestimmte Verhaltensweisen steuern. Die Preisträger hätten so "den Grundstein für ein neues Zeitalter der Neurowissenschaften gelegt", erklärt das Nobelkomitee.
Blinde Menschen können wieder Gegenstände erkennen
Besonders weit fortgeschritten ist die Optogenetik bei bestimmten Formen der Blindheit. Bereits 2021 berichtete ein internationales Forschungsteam im Fachjournal "Nature Medicine" von einem bemerkenswerten Erfolg. Ein Mann, der durch die erbliche Netzhauterkrankung Retinitis pigmentosa erblindet war, konnte nach einer optogenetischen Behandlung wieder Gegenstände erkennen, ihre Position bestimmen und nach ihnen greifen.
Dafür hatten die Forschenden mithilfe eines ungefährlichen, gentechnisch veränderten Virus die Bauanleitung für ein lichtempfindliches Protein in Zellen seiner Netzhaut eingeschleust. Eine Spezialbrille wandelte anschließend Bilder seiner Umgebung in Lichtsignale um, auf die diese Zellen reagierten. Von normalem Sehen war der Mann zwar weiterhin weit entfernt. Doch erstmals gelang es, mithilfe der Optogenetik einen Teil der Sehfunktion bei einem erblindeten Menschen wiederherzustellen.
Inzwischen gibt es für die neue Behandlungsmethode weitere vielversprechende Ergebnisse: In einer 2025 veröffentlichten Studie verbesserten sich bei vier schwer sehbehinderten Patienten unter anderem das Erkennen von Formen und die Orientierung. Eine weitere Untersuchung mit sechs Menschen, die an der erblichen Netzhauterkrankung Morbus Stargardt litten, lieferte ebenfalls Hinweise auf eine verbesserte Sehfähigkeit.
Könnten Taube künftig mit Licht hören?
Auch bei Gehörlosigkeit hoffen Forschende auf neue Behandlungsmöglichkeiten mithilfe von Optogenetik. So arbeitet an der Universitätsmedizin Göttingen ein Team um den Neurowissenschaftler Tobias Moser an einem optischen Cochlea-Implantat, also an einer Hörprothese, die mit Licht funktioniert. Herkömmliche Cochlea-Implantate regen den Hörnerv mit elektrischen Impulsen an. Das ermöglicht vielen gehörlosen Menschen bereits heute das Verstehen von Sprache. Allerdings breitet sich der elektrische Strom im Innenohr aus und aktiviert dadurch vergleichsweise große Gruppen von Nervenzellen. Licht lässt sich laut Moser wesentlich genauer bündeln. Das könnte künftig eine feinere Unterscheidung von Tonhöhen und ein natürlicheres Hören ermöglichen, hoffen er und sein Team.
Dass dieses Prinzip grundsätzlich funktioniert, haben die Göttinger bereits in Tierversuchen gezeigt: In einer 2025 veröffentlichten Studie konnten zuvor ertaubte Ratten mit einem optischen Implantat auf akustische Signale reagieren. Dabei wurden die Hörnervenzellen zuvor genetisch so verändert, dass sie durch Licht aktiviert werden konnten.
Bis zu einer Anwendung beim Menschen ist es allerdings noch ein weiter Weg. Laut der Universitätsmedizin Göttingen sind erste klinische Studien für die kommenden Jahre vorgesehen.
Hoffnung auch bei Parkinson und Epilepsie
Weitere mögliche Anwendungen gibt es bei Erkrankungen des Gehirns. So könnte die Optogenetik eines Tages helfen, epileptische Anfälle gezielt zu unterbrechen. Bei Epilepsie geraten Nervenzellen zeitweise in eine unkontrollierte elektrische Überaktivität. Forschende versuchen deshalb, die daran beteiligten Zellgruppen mit Licht zu hemmen, ohne die übrige Hirnaktivität zu beeinträchtigen. In verschiedenen Tierversuchen ließ sich die Anfallsaktivität dadurch bereits verringern. Eine 2025 veröffentlichte Studie zeigte beispielsweise, dass die Aktivierung eines speziell entwickelten lichtempfindlichen Proteins epileptische Anfälle bei Mäusen verzögern und abschwächen konnte. Für Menschen ist daraus bislang jedoch noch keine entsprechende Therapie entstanden.
Auch bei Parkinson, Depressionen und anderen neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen könnte die Technik in Zukunft zum Einsatz kommen. In Tierversuchen ließen sich bestimmte Symptome wie etwa Bewegungsstörungen, Ängste oder depressionsähnlichs Verhalten durch gezielte Eingriffe in die Nervenzellnetzwerke beeinflussen. Diese Erkenntnisse könnten helfen, bestehende Verfahren wie die elektrische Tiefenhirnstimulation zu verbessern oder neue Therapien zu entwickeln, wie Forschende in einer Übersichtsarbeit in "Nature Neuroscience" erläutern.
Selbst außerhalb des Gehirns wird an möglichen Anwendungen gearbeitet. So erforschen am Göttinger Else Kröner Fresenius Zentrum für Optogenetische Therapien Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter anderem einen lichtgesteuerten Magenschrittmacher. Er soll Menschen mit einer sogenannten Gastroparese helfen, bei der der Magen die Nahrung nicht mehr richtig weitertransportiert. In Experimenten mit Mäusen gelang es bereits, die Magenmuskulatur durch Licht gezielt zur Kontraktion anzuregen.
Wann kommt die Optogenetik in der Klinik an?
Die Forschung an und mit Optogenetik wirkt also mehr als vielversprechend, nicht umsonst gab es dafür jetzt den Nobelpreis. Doch die entscheidende Frage lautet: Wann kommt die Optogenetik in der Klinik an? Laut Fachleuten gibt es dabei einige Hürden. Zunächst müssen geeignete Zellen dauerhaft und sicher lichtempfindlich gemacht werden. Dafür ist bislang meist ein Eingriff in das Erbgut der Zielzellen erforderlich. Die eingeschleusten Proteine dürfen keine unerwünschten Immunreaktionen auslösen und die Lichtimpulse müssen zuverlässig an die richtigen Stellen gelangen. Während sich das Auge dafür vergleichsweise gut eignet, sind tief im Gehirn liegende Nervenzellen wesentlich schwerer zu erreichen. Dort könnten beispielsweise implantierte Lichtleiter notwendig sein.
Wie schnell die Optogenetik in der Medizin tatsächlich Fuß fassen wird, hängt somit stark von der jeweiligen Erkrankung ab. Bei bestimmten Formen erblicher Blindheit ist die klinische Anwendung bereits in greifbarer Nähe. So entwickelt das US-Unternehmen Nanoscope Therapeutics eine optogenetische Behandlung, bei der bestimmte Netzhautzellen durch eine einmalige Injektion ins Auge lichtempfindlich gemacht werden. Nach Angaben des Unternehmens hat die amerikanische Arzneimittelbehörde FDA im September 2026 den Zulassungsantrag für das Präparat MCO-010 zur Behandlung schwerer Sehverluste durch Retinitis pigmentosa zur Prüfung angenommen. Eine Entscheidung wird für die erste Jahreshälfte 2027 erwartet.
Für Gehörlosigkeit sind immerhin erste Studien am Menschen geplant. Verfahren gegen Epilepsie, Parkinson oder Depressionen stecken hingegen überwiegend noch in der experimentellen Forschung.