Karl Deissereth, Peter Hegemann e Georg Nagel hanno vinto il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina 2026 "per le loro scoperte riguardanti i canali ionici attivati ​​dalla luce e l'optogenetica". Il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina 2026 premia l'optogenetica, una tecnica che consente di osservare come le cellule nervose plasmino ricordi, emozioni e comportamenti nel cervello vivente. Peter Hegemann e Georg Nagel hanno scoperto una proteina straordinaria, la canalrodopsina, in un'alga unicellulare; Karl Deisseroth ha trasformato tale proteina in un interruttore per le cellule nervose, azionabile tramite la luce. Gli scienziati premiati hanno gettato le basi per una nuova era delle neuroscienze.. L'optogenetica permette di mappare il cervello con una precisione che un tempo sarebbe stata inimmaginabile. Nel corso del 20esimo secolo, i neuroscienziati hanno iniziato a chiedersi quali aree del cervello presiedessero alle diverse funzioni, ma i metodi per comprenderlo non permettevano di risalire a una relazione di causa-effetto. Non si poteva asserire, per esempio, che una certa tipologia di cellula nervosa causasse un determinato comportamento. La comprensione del funzionamento del cervello somigliava, pertanto, a una fotografia sfocata.. L'optogenetica ha cambiato la nostra comprensione del cervello, perché permette di controllare le cellule nervose con la luce. Usando questa tecnica, gli scienziati sono oggi in grado di rilevare quali circuiti neurali governano comportamenti, ricordi, sensazioni rilevanti dal punto di vista neurologico o per chi studia le malattie psichiatriche. Dunque, l'optogenetica ha una rilevanza chiave nelle neuroscienze, perché permette di comprendere come funziona il cervello nel dettaglio. Ma si sta rivelando fondamentale anche dal punto di vista clinico: per esempio, è stata usata per ripristinare parzialmente la vista in persone affette da retinite pigmentosa, perché ha permesso di modificare le cellule retiniche dei pazienti per renderle sensibili alla luce.. Chi sono gli scienziati premiati. Karl Deisseroth, statunitense, classe 1971, è Professore di Bioingegneria, Psichiatria e Scienze comportamentali presso l'Howard Hughes Medical Institute e la Stanford University (USA). Peter Hegemann, nato in Germania nel 1954, è Professore di Neuroscienze presso l'Università Humboldt di Berlino (Germania). Le scoperte premiate con il Nobel sono state effettuate presso il Max-Planck-Institut für Biochemie di Martinsried (Germania). Georg Nagel, nato in Germania nel 1953, è professore di Fisiologia molecolare delle piante presso il Dipartimento di Fisiologia molecolare delle piante e Biofisica (Botanica I) dell'Università di Würzburg (Germania). Le scoperte premiate sono state effettuate presso il Max-Planck-Institut für Biophysik di Francoforte (Germania).. Un interruttore per le cellule nervose. L'idea di poter attivare le singole cellule nervose attraverso la luce era stata accarezzata anche da Francis Crick, il biologo molecolare premiato con il Nobel per la Medicina nel 1962 in condivisione con James Watson e Maurice Wilkins per la scoperta del modello a doppia elica del DNA. Karl Deisseroth, Peter Hegemann e Georg Nagel hanno trasformato la sua visione in realtà.. La scoperta getta le basi in una curiosità scientifica solo apparentemente slegata dalle neuroscienze. Nei primi anni '90, Peter Hegemann si chiese in che modo l'alga unicellulare Chlamydomonas riuscisse a reagire così rapidamente alla luce così da nuotare verso di essa. Queste alghe percepiscono la luce grazie a una macchia oculare (un puntino arancione sulla superficie della cellula) che contiene una molecola capace di reagire alla luce. Misurando i segnali elettrici generati nell'alga quando la macchia oculare veniva illuminata, Hegemann ha notato che, appena mezzo millisecondo dopo che la luce raggiungeva la macchia oculare, veniva generato un impulso elettrico: una reazione incredibilmente rapida rispetto ad altri sistemi biologici. Per esempio, la risposta alla luce nell'occhio umano richiede almeno 10 millisecondi, 20 volte di più.. Hegemann ipotizzò che il processo dovesse essere molto più semplice rispetto alla reazione chimica a più fasi che avviene nell'occhio umano. Ipotizzò che un singolo complesso proteico catturasse la luce e agisse come canale ionico, un'ipotesi che lasciava però scettici gli altri scienziati: all'epoca erano noti diversi tipi di canali ionici (proteine che permettono il passaggio selettivo di ioni dentro e fuori la cellula), nessuno dei quali in grado di reagire autonomamente alla luce. All'inizio degli anni Duemila, dopo anni di tentativi a vuoto di isolare la proteina sensibile alla luce nell'alga Chlamydomonas, nella mappatura del DNA dell'organismo appena elaborata da un team giapponese, Hegemann individuò due geni molto simili ad altre proteine note per essere in grado di catturare la luce. Lavorando con Nagel, un collega biofisico che usava cellule uovo delle rane per studiare le proteine, Hegemann scoprì che la sua ipotesi era corretta: i due geni segnalati producevano proteine - la canalrodopsina-1 e la canalrodopsina-2 che finivano sulla superficie delle cellule, e che avevano proprietà uniche: erano canali ionici che si aprivano quando venivano esposti alla luce.. Dalle alghe alle cellule nervose. È la canalrodopsina-2 ad aver assunto un'importanza cruciale per l'optogenetica. Quando la proteina viene illuminata da luce blu, entro 0,2 millisecondi si apre un canale attraverso di essa e ioni carichi possono fluire all'interno della cellula, generando un impulso elettrico. Nagel e Hegemann capirono che, indipendentemente dal tipo di cellula in cui la proteina veniva introdotta, quella cellula diventava fotosensibile. Quando introdussero quel gene in cellule embrioniche di rene umano, quelle cellule divennero sensibili alla luce e produssero impulsi elettrici. Nel 2003, Hegemann e Nagel pubblicarono i risultati dei loro esperimenti, sostenendo che la proteina potesse essere uno strumento potente per generare impulsi elettrici nelle cellule a comando, usando la luce.. A Karl Deisseroth va il merito di aver trasferito tutto questo nella parte di applicazione clinica delle neuroscienze. Lo scienziato aveva un background come medico in una clinica psichiatrica ed era tormentato da domande come: che cosa impedisce ai pazienti affetti da depressione di provare gioia? Che cosa causa l'autismo, o i deliri nella schizofrenia? In accordo con Nagel, Deisseroth introdusse il gene per la canalrodopsina nelle cellule nervose di ratti, e illuminandole con luce blu riuscì a scatenare un segnale nervoso che si propagava ad altre cellule. Nel 2005 pubblicò i risultati della scoperta, considerata epocale, anche se riuscire a controllare l'attività delle cellule nervose in animali viventi era ancora un obiettivo distante.. La nascita dell'optogenetica. Deisseroth, Hegemann e Nagel condivisero i loro risultati con altri ricercatori e iniziarono numerose collaborazioni, con il laboratorio di Deisseroth come riferimento. Il progresso fu, da lì in avanti rapidissimo. Si cominciò con la scoperta di altre proteine capaci di attivare (e disattivare) le cellule nervose a diverse lunghezze d'onde della luce. Nel 2006, la tecnica venne ufficialmente chiamata optogenetica, e l'anno successivo Deisseroth la usò per attivare neuroni della corteccia motoria di topi in vita, riuscendo a utilizzarla per controllare i movimenti delle loro vibrisse. Quello stesso anno, Deisseroth usò l'optogenetica per svegliare in maniera controllata topi che dormivano e confermare che un tipo di cellula nervosa appena scoperta controllasse effettivamente lo stato di veglia. Nel 2012, l'optogenetica fu usata per dimostrare quali cellule nervose servono per formare un ricordo. Assieme allo scienziato giapponese Susumu Tonegawa, Deisseroth la usò per riattivare un engramma, l'insieme di percorsi neurali che si forma quando si crea un ricordo, per esempio pauroso. Manipolando con la luce queste cellule era possibile far rivivere la paura ai topi anche quando non erano in pericolo.. Un nuovo modo di decodificare il cervello. Da allora l'optogenetica è stata usata per individuare i circuiti neurali che regolano la percezione del dolore, i comportamenti sociali, la sete, l'assunzione di cibo, la gratificazione e l'attenzione, quelli che controllano i ritmi circadiani o l'insorgenza della febbre quando ci ammaliamo, o quelli responsabili delle diverse componenti di un comportamento complesso, come quello di accudimento. Gli scienziati l'hanno utilizzata per dimostrare come le interazioni tra il cervello e altri organi, come cuore o intestino, possono influenzare i nostri comportamenti. L'optogenetica sta consentendo di capire le basi di disturbi psichiatrici e neurologici, per esempio depressione, ansia, schizofrenia, malattia di Alzheimer e malattia di Parkinson.. L'optogenetica sta anche rivoluzionando la cura di malattie che portano a cecità, come la retinite pigmentosa, una condizione che distrugge i fotorecettori nella retina. L'introduzione di una proteina simile alla canalorodopsina nella retina di una persona non vedente ha permesso a quest'ultima di recuperare parzialmente la vista e distinguere e afferrare gli oggetti su un tavolo. Un'altra speranza riguarda il suo utilizzo per migliorare gli impianti cocleari, dispositivi per le persone affette da sordità profonda che sostituiscono la funzione dell'orecchio interno stimolando il nervo uditivo mediante impulsi elettrici. L'optogenetica potrebbe consentire di attivare il nervo uditivo con maggiore precisione.. Nobel per la Fisiologia o la Medicina: alcune curiosità storiche. Il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina, istituito dal testamento di Alfred Nobel nel 1895, è assegnato da una giuria di professori di medicina del Karolinska Institutet, un'Università medica svedese. Il Nobel per la Fisiologia o la Medicina viene conferito agli autori di scoperte di vitale importanza, che hanno cambiato il paradigma scientifico precedente e che siano di enorme beneficio per il genere umano. I vincitori del Nobel ricevono una medaglia, un diploma e un documento che indica l'importo del premio, che quest'anno ammonta a 12 milioni di corone svedesi, circa 1 milione e 66 mila euro.. Nel 2025, è stato assegnato a Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell e Shimon Sakaguchi per le loro rivoluzionarie scoperte sulla tolleranza immunitaria periferica, il meccanismo che impedisce al sistema immunitario di danneggiare l'organismo. Si tratta di studi fondamentali per capire l'origine e migliorare i trattamenti delle malattie autoimmuni, per sviluppare nuove terapie contro il cancro e migliorare la scienza dei trapianti (per approfondire).. Dal 1901 ad oggi sono stati assegnati 116 Premi Nobel per la Fisiologia o la Medicina: 40 a un unico scienziato vincitore, 36 condivisi da due scienziati e 40 condivisi tra tre (il numero massimo di vincitori possibile). Il più giovane scienziato mai premiato rimane Frederick G. Banting: aveva 31 anni quando, nel 1923, fu insignito del Nobel per la scoperta dell'insulina. Il più vecchio è - per ora - Peyton Rous, che ne aveva 87 quando, nel 1966, fu premiato per la scoperta dei virus che inducono tumori.. Solo 14 su 232 persone totali, le donne premiate finora: una di queste è l'italiana Rita Levi-Montalcini, che nel 1986 vinse il Nobel per la Medicina per l'individuazione del primo fattore di crescita, insieme al biochimico statunitense Stanley Cohen (leggi la storia di come Levi-Montalcini arrivò al Nobel). In questo gruppo ristretto, la biologa statunitense Barbara McClintock è stata la sola ad aver vinto un Premio Nobel per la Medicina non condiviso con altri: nel 1983 fu premiata per aver scoperto l'esistenza dei trasposoni, porzioni di DNA in grado di spostarsi da un cromosoma all'altro..