L?alga che cerca la luce e ?accende? il cervello: ecco il Nobel per la Medicina

Come fa un’alga a percepire la luce e nuotare verso di essa? E come possiamo capire un cervello malato se non sappiamo quali cellule producono un comportamento, un ricordo, un’emozione? Il Nobel per la Fisiologia o Medicina 2026 premia l’incontro fra queste domande: lo statunitense Karl Deisseroth, di Stanford, e i tedeschi Peter Hegemann, della Humboldt di Berlino, e Georg Nagel, dell’Università di Würzburg, sono stati insigniti per le scoperte sui canali ionici attivati dalla luce e sull’optogenetica. Un riconoscimento alla ricerca di base che guarda alla clinica e che promette di trasformare le neuroscienze ma non consegna ancora ai pazienti una cura di uso corrente.

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E c’è anche un filo napoletano nella storia del premio: Anna, moglie di Nagel e biologa molecolare, è originaria di Napoli. I due si conobbero a New York, dove lei era ospite alla Columbia University, e si sposarono nel 1996. Lo scienziato ha appreso del Nobel mentre si trovava in Italia, in una località non ben precisata, in campagna tra ulivi e montagne tra Campania e Lazio.

Nobel per la Medicina a Delsseroth, Hegemann e Nagel: premiati per gli studi sulla optogenetica

La membrana cellulare

Tutto comincia da un organismo unicellulare, l’alga Chlamydomonas: venti anni fa Hegemann vuole capire come riconosca la luce, con Nagel identifica e studia le canalrodopsine, proteine che funzionano da interruttori luminosi. Quando vengono illuminate aprono canali nella membrana cellulare: passano particelle cariche, gli ioni, e nasce un segnale elettrico. Deisseroth, medico e neuroscienziato spinto anche dai limiti delle terapie psichiatriche, intuisce che quel meccanismo può servire a interrogare il cervello. Nel 2005 il suo gruppo dimostra che introducendo il gene di una di queste proteine nei neuroni è possibile attivarli con la luce. Nasce così l’optogenetica: genetica e ottica consentono di comandare cellule selezionate con precisione, fino ai millisecondi. Con strumenti diversi si può stimolarne o inibirne l’attività. Non basta più osservare quali neuroni si accendono: si può intervenire su un circuito e verificare quale funzione svolga.

La ricerca

«La scoperta nasce dall’interazione di tre scienziati e tre discipline: bioingegneria, biofisica e biologia. Solo grazie alla ricerca di base si possono fare scoperte con ricadute importanti sullo sviluppo di nuove terapie», sottolinea Andrea Ballabio, fondatore del Tigem e ordinario di Genetica medica alla Federico II. Massimo Zollo, ordinario di Genetica alla Federico II, mette a fuoco il valore di una curiosità senza applicazioni prevedibili: «Dobbiamo finanziare non solo ciò che sappiamo essere utile ma anche ciò che ancora non sappiamo immaginare».

La frontiera clinica più vicina riguarda la vista: nella retinite pigmentosa degenerano i fotorecettori, coni e bastoncelli, che normalmente raccolgono la luce e si arriva alla cecità. Possono però sopravvivere altri neuroni della retina. L’obiettivo è renderli fotosensibili introducendo, attraverso vettori di terapia genica, le istruzioni per produrre opsine derivate da quelle microbiche e perfezionate in laboratorio. La luce può così generare un impulso da trasmettere al cervello, aggirando i fotorecettori perduti. «In questi nuovi trial in fase di sperimentazione negli Usa - spiega Alberto Auricchio, direttore del Tigem e professore di Genetica medica alla Federico II - si trasferisce il gene di proteine fotosensibili ai neuroni residui di una retina che non vede più. Una strada diversa rispetto a quanto facciamo noi con l’Università Vanvitelli, dove abbiamo effettuato tra i primi al mondo 40 terapie geniche per la cura di retiniti ereditarie. Interveniamo correggendo i geni malati in questo caso; invece, quando le cecità è definitiva, i neuroni residui della retina non più sensibili alla luce diventano reattivi grazie a queste proteine».

Nobel per la Medicina a Delsseroth, Hegemann e Nagel: premiati per gli studi sulla optogenetica

«La prospettiva è intervenire nelle forme avanzate di retiniti ereditarie (e in prospettiva anche nelle forme degenerative maculari, nda) indipendentemente dalla mutazione responsabile, anche quando i fotorecettori sono stati perduti», osserva Francesca Simonelli, ordinaria di Malattie dell’apparato visivo all’Università Vanvitelli. «I primi risultati che ho visto negli Stati Uniti sono molto incoraggianti: grande sfida e speranza». Un recupero parziale della funzione visiva è stato documentato nel 2021 in un paziente trattato con un approccio che richiedeva speciali occhiali. Oggi negli Usa alcuni programmi sono arrivati a studi di fase di trial 2b/3.

Per il cervello il cammino resta soprattutto sperimentale. Nei modelli animali l’optogenetica permette di studiare i circuiti del movimento nel Parkinson, quelli coinvolti nelle crisi epilettiche, nella memoria e nei disturbi psichiatrici. «Queste ricerche hanno un impatto traslazionale su malattie come Parkinson e schizofrenia, con prospettive cliniche più vicine nelle retiniti», sottolinea Alessandro Usiello, professore alla Vanvitelli e direttore del Laboratorio di Neuroscienze traslazionali del Ceinge. «Ci aspettavamo questo riconoscimento: la rilevanza delle scoperte è indiscutibile».