Le prix Nobel de physiologie ou médecine 2026 est décerné aux trois fondateurs de l'optogénétique

Résumé :

Le prix Nobel 2026 de physiologie ou médecine est décerné à Karl Deisseroth, Peter Hegemann et Georg Nagel pour leurs "

découvertes sur les canaux ioniques contrôlés par la lumière et l'optogénétique

Les travaux conjoints des trois personnes ont jeté les bases de l'optogénétique, une technologie fondamentale des neurosciences modernes. Il permet aux chercheurs d’utiliser la lumière pour contrôler avec précision des cellules nerveuses spécifiques dans le cerveau d’animaux vivants, leur permettant ainsi d’observer directement comment ces neurones influencent la mémoire, l’humeur, le comportement et le fonctionnement du corps.

Cette technologie résout une énigme fondamentale de longue date en neurosciences. Dans le passé, même si les chercheurs étaient capables d'observer si une certaine zone du cerveau était active lorsqu'un comportement spécifique se produisait, il était difficile de prouver davantage si cette activité était la cause directe du comportement. L'optogénétique change cela : les chercheurs peuvent activer ou désactiver activement des cellules nerveuses spécifiques, puis observer si le comportement de l'animal change en conséquence, passant de la recherche corrélationnelle à la vérification causale.

Toute la percée est venue à l'origine d'une algue verte unicellulaire. Peter Hegemann étudie depuis longtemps pourquoi Chlamydomonas est capable de nager vers des sources lumineuses. Au début des années 2000, lui et Georg Nagel ont découvert une protéine spéciale située sur la membrane cellulaire du canal-rhodopsine des algues. Cette protéine possède une propriété clé : lorsqu'elle est éclairée par la lumière bleue, les canaux ioniques de la protéine s'ouvrent, permettant aux ions chargés de circuler dans la cellule et de générer des signaux électriques. Plus important encore, les deux ont découvert que même si la protéine est introduite dans d’autres cellules, ces cellules qui n’étaient pas initialement sensibles à la lumière peuvent devenir sensibles à la lumière.

Cette étape constitue le « commutateur » principal de l'optogénétique.

La personne qui a véritablement introduit cet outil moléculaire dans les neurosciences était Karl Deisseroth. Deisseroth a introduit le gène codant pour la canalrhodopsine dans les cellules nerveuses du rat. En 2005, il a montré qu’il pouvait déclencher des signaux neuronaux simplement en projetant une lumière bleue sur ces cellules. Deux ans plus tard, cette méthode a été mise en œuvre dans le cerveau de souris vivantes. Les chercheurs pourront désormais utiliser la lumière pour contrôler directement des neurones spécifiques chez des animaux vivants et observer comment le comportement correspondant change.

Cette méthode de contrôle des signaux neuronaux avec la lumière est connue sous le nom d'« optogénétique ». Il est rapidement devenu l’un des outils expérimentaux les plus importants en neurosciences. Grâce à l'optogénétique, les chercheurs ont pu identifier les circuits neuronaux qui contrôlent des souvenirs, des émotions et des comportements spécifiques et étudier plus en détail la manière dont ces circuits sont liés aux troubles neurologiques et psychiatriques.

Le Comité Nobel estime que

cette technologie permet aux chercheurs de cartographier les fonctions cérébrales d'une manière auparavant inimaginable

L'importance de l'optogénétique ne se limite pas à la recherche fondamentale. En médecine clinique, les chercheurs ont tenté d’utiliser des principes similaires pour restaurer la fonction visuelle chez certains patients malvoyants. Des recherches connexes espèrent contourner le système photorécepteur naturel endommagé en donnant aux cellules rétiniennes de nouvelles capacités sensibles à la lumière.

Les trois lauréats ont ainsi complété une chaîne technologique complète :

Hegemann et Nagel ont découvert des canaux ioniques directement ouverts par la lumière, tandis que Deisseroth a transformé ce mécanisme moléculaire naturellement présent dans les algues en un outil de contrôle des cellules nerveuses.

Le Comité Nobel estime que l'optogénétique a fondamentalement changé la façon dont les humains étudient le cerveau et a établi une nouvelle base expérimentale pour comprendre les mécanismes neuronaux derrière la mémoire, les émotions et le comportement.

Karl Deisseroth est né en 1971 et travaille actuellement au Howard Hughes Medical Institute et à l'Université de Stanford ; Peter Hegemann est né en 1954 et est actuellement professeur principal Hertie de neurosciences à l'université Humboldt de Berlin ; Georg Nagel est né en 1953 et est actuellement professeur de physiologie moléculaire des plantes à l'université de Würzburg.