Nobel medicina 2026: la luce controlla i neuroni

Il 5 ottobre 2026, a Stoccolma, il Karolinska Institutet ha annunciato il Nobel per la fisiologia o la medicina a Karl Deisseroth, Peter Hegemann e Georg Nagel per le scoperte che hanno portato all’optogenetica. La tecnica permette di attivare o inibire con la luce l’attività di cellule nervose selezionate in un cervello vivente e di osservare le conseguenze sul circuito studiato.

La novità decisiva è sperimentale: intervenire su determinati neuroni mentre si misura ciò che accade consente di indagare il loro ruolo causale, anziché limitarsi a registrare quando sono attivi. Questa capacità ha cambiato lo studio di memoria, emozioni e comportamento. Le applicazioni mediche seguono un percorso distinto: una risposta ottenuta in laboratorio non dimostra, da sola, che esista una terapia efficace nelle persone.

La scoperta premiata: da un’alga ai neuroni

Il meccanismo parte dalla canalrodopsina, una proteina che Hegemann e Nagel hanno individuato in un’alga unicellulare. Quando riceve luce blu, nella proteina si apre un canale attraverso la membrana cellulare. Il passaggio di ioni, particelle dotate di carica elettrica, modifica l’attività della cellula. La proprietà decisiva era che la proteina poteva rendere sensibili alla luce anche cellule diverse da quelle dell’alga.

Il passaggio successivo consiste nel far produrre quella proteina ai neuroni da studiare. Deisseroth ha introdotto nelle cellule nervose il gene che la codifica: è la componente genetica dell’optogenetica. La selezione delle cellule conta quanto la luce, perché il tessuto illuminato può contenere molti tipi di neuroni. Quelli scelti per l’esperimento rispondono attraverso la proteina introdotta; gli altri non ricevono la stessa perturbazione optogenetica.

Infine arrivano gli impulsi luminosi. Se raggiungono neuroni che esprimono una canalrodopsina adatta, possono innescare segnali nervosi. Altre proteine fotosensibili permettono invece di ridurre l’attività delle cellule bersaglio. La scelta della proteina, delle cellule e del momento dell’illuminazione determina quale intervento viene eseguito: accendere e spegnere sono due possibilità della tecnica, non effetti intercambiabili dello stesso impulso.

Per portare la luce in profondità nei circuiti cerebrali degli animali da laboratorio sono state impiegate fibre ottiche sottili. Questo ha reso possibile stimolare cellule selezionate mentre l’animale è vivo e si comporta, collegando l’intervento su un circuito a una risposta osservabile. L’esperimento resta definito dalle cellule effettivamente raggiunte, dalla proteina utilizzata e dalle condizioni in cui la risposta viene misurata.

Perché la luce cambia la domanda sperimentale

Prima di questa tecnica, la stimolazione elettrica offriva un intervento rapido, ma poteva coinvolgere anche cellule e circuiti vicini; i farmaci potevano diffondersi oltre il circuito d’interesse e il loro effetto non terminava alla fine di un breve impulso. Nella ricostruzione di Stanford, che colloca nel 2005 la pubblicazione dei primi risultati sui neuroni, Deisseroth definisce l’optogenetica «Optogenetics is an engine for discovery». La sua forza è perturbare in modo mirato il sistema che si vuole comprendere.

Se un gruppo di neuroni si attiva durante un movimento, la sola osservazione mostra un’associazione. In un esperimento ipotetico, attivare proprio quelle cellule e verificare se il movimento cambia permette di chiedere se possano contribuire a produrlo; inibirle aiuta a esaminare se la loro attività sia necessaria in quelle condizioni. Le due prove rispondono a domande diverse e richiedono controlli adeguati per attribuire l’effetto alle cellule bersaglio.

Questo modo di intervenire ha aperto lo studio di circuiti coinvolti nel movimento, nelle interazioni sociali e in comportamenti legati a disturbi neurologici e psichiatrici. Individuare un circuito in un animale può suggerire dove concentrare la ricerca successiva, ma il suo ruolo dipende dal modello e dalla prova eseguita. Anche quando un intervento modifica un comportamento, resta da capire come quel circuito funzioni nelle persone e quale procedura potrebbe agire su di esso in sicurezza.

La vista mostra la distanza tra esperimento e cura

La ricerca sulla retina offre un primo risultato clinico concreto. Nel 2021, una collaborazione guidata da José-Alain Sahel e Botond Roska ha ottenuto, in un paziente con retinite pigmentosa avanzata, un recupero parziale della funzione visiva descritto dall’Inserm. Il trattamento rendeva fotosensibili alcune cellule della retina; appositi occhiali proiettavano su di essa immagini color ambra.

Durante le prove con gli occhiali, il paziente è riuscito a localizzare, contare e toccare oggetti. Il risultato riguarda la combinazione di terapia genica e dispositivo, in una persona con una specifica malattia della retina. Mostra che il principio può produrre un beneficio misurabile in un contesto clinico, ma lascia ancora da stabilire quanto l’effetto sia riproducibile e duraturo in gruppi più ampi di pazienti.

Questo impiego nella retina è diverso dagli esperimenti che modificano l’attività di neuroni nel cervello per ricostruire un circuito. In entrambi i casi servono cellule rese sensibili alla luce e un’illuminazione appropriata; cambiano però il tessuto bersaglio, lo scopo e le prove necessarie. Per stabilire se un’applicazione possa diventare una cura disponibile occorreranno risultati clinici su efficacia, durata dell’effetto e sicurezza delle procedure usate per raggiungere le cellule.