Nobel de Medicina 2026 reconhece avanços em optogenética

A Assembleia do Nobel no Karolinska Institutet anunciou, em 5 de outubro, Karl Deisseroth, Peter Hegemann e Georg Nagel como ganhadores do Nobel de Medicina 2026. O prêmio reconhece descobertas sobre canais iônicos ativados por luz e optogenética, cuja base experimental inclui a Channelrhodopsin-2.

Hegemann e Nagel identificaram uma channelrhodopsin (proteína sensível à luz encontrada em algas) em Chlamydomonas reinhardtii (alga verde unicelular), e o Dr. Deisseroth estendeu esse conhecimento até o controle óptico de neurônios. A técnica permite investigar relações causais entre circuitos neurais, memórias, sentimentos e comportamentos no cérebro vivo.

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Dois artigos definem a Channelrhodopsin-2 e seu uso neural

O artigo de 2003, publicado pela PNAS, demonstrou que a Channelrhodopsin-2 atua como canal de cátions diretamente controlado pela luz. Em oócitos e células de mamíferos, a iluminação gerou correntes iônicas rápidas e despolarização da membrana.

Estudo mostra como a optogenética controla neurônios

Dois anos depois, em estudo publicado pela Nature Neuroscience, Deisseroth et al (2005) introduziram Channelrhodopsin-2 em neurônios hipocampais de ratos e aplicaram pulsos luminosos breves. A técnica produziu disparos com resolução de milissegundos e permitiu controlar transmissão sináptica excitatória e inibitória.

Os autores também avaliaram propriedades elétricas basais e viabilidade celular nas condições estudadas, sem observar alterações relevantes atribuídas à expressão da proteína. 

O estudo apresentou a abordagem como ferramenta para investigar conectividade funcional, circuitos e relações causais entre atividade neuronal e comportamento.

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Qual é o impacto clínico da optogenética para o médico?

Segundo o neurologista e editor da Afya, Dr. Johnatan Felipe, o impacto clínico da optogenética já começa a ultrapassar o campo experimental, sobretudo em doenças da retina. Estratégias com terapia gênica têm sido estudadas para tornar células retinianas remanescentes sensíveis à luz em pacientes com perda grave da visão, com estudos em humanos demonstrando recuperação parcial de funções visuais. 

Além disso, terapias optogenéticas para condições como retinite pigmentosa avançam no desenvolvimento clínico, mostrando que a técnica pode, em alguns contextos, ser utilizada não apenas para estudar circuitos neurais, mas também para tentar restaurar funções perdidas.

“Na neurologia em geral, porém, o impacto atual ainda é indireto”, afirma o especialista. 

A optogenética permite identificar com grande precisão quais populações celulares e circuitos estão envolvidos em sintomas como bradicinesia, crises epilépticas, alterações do comportamento, dor ou dependência. Esse conhecimento pode orientar o desenvolvimento e o refinamento de terapias já aplicáveis em seres humanos, como estimulação cerebral profunda, neuromodulação e novos alvos farmacológicos. 

Assim, mesmo que a estimulação optogenética direta do cérebro humano ainda encontre importantes desafios técnicos e de segurança, a ferramenta já está contribuindo para uma medicina cada vez mais baseada em circuitos neurais específicos.

Este conteúdo foi elaborado com auxílio de inteligência artificial com supervisão e revisão da Equipe médica da Afya.