De algas a neurônios: entenda a pesquisa dos vencedores do Nobel de Medicina 2026

O Nobel de Medicina de 2026 foi concedido nesta segunda-feira, 5, a três cientistas responsáveis por uma técnica que permite controlar a atividade de neurônios com luz. A descoberta transformou a maneira como pesquisadores investigam o funcionamento do cérebro.

Karl Deisseroth, Peter Hegemann e Georg Nagel receberam o prêmio por descobertas relacionadas a canais iônicos ativados pela luz e à optogenética, conforme anunciado pela Assembleia do Nobel do Instituto Karolinska, na Suécia.

A técnica funciona como uma espécie de interruptor biológico. Com proteínas sensíveis à luz inseridas em determinadas células, pesquisadores conseguem ativar ou interromper sua atividade em momentos específicos. Isso permite investigar circuitos cerebrais envolvidos em funções como memória, emoções e comportamento, além de mecanismos relacionados a doenças neurológicas e psiquiátricas.

Descoberta começou com uma alga

O caminho até a optogenética começou longe do cérebro humano. Peter Hegemann investigava como a alga unicelular Chlamydomonas conseguia se deslocar em direção à luz.

No início dos anos 2000, trabalhos de Hegemann e Nagel levaram à caracterização das channelrhodopsins, proteínas sensíveis à luz presentes nesses organismos. Uma delas, a channelrhodopsin-2, funciona como um canal na membrana celular. Quando recebe luz azul, esse canal se abre e permite a passagem de partículas eletricamente carregadas, os íons.

Esse movimento altera o estado elétrico da célula. Os pesquisadores perceberam ainda que a proteína poderia tornar outras células sensíveis à luz. A descoberta abriu caminho para uma possibilidade que mudaria a neurociência: usar o mesmo mecanismo para controlar células nervosas.

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Neurônios controlados pela luz

Foi nesse ponto que o trabalho de Karl Deisseroth se tornou fundamental. O pesquisador e sua equipe introduziram o gene responsável pela channelrhodopsin em neurônios de ratos. Ao iluminar essas células com luz azul, conseguiram provocar sinais nervosos.

O resultado foi publicado em 2005. Dois anos depois, o sistema já funcionava no cérebro de camundongos vivos, segundo o Instituto Karolinska.

A abordagem recebeu o nome de optogenética e abriu uma nova possibilidade para investigar diretamente a relação entre a atividade de determinados circuitos cerebrais e suas funções.

Antes, cientistas podiam observar quais regiões estavam relacionadas a diferentes processos. Com a nova ferramenta, tornou-se possível interferir na atividade de células selecionadas e acompanhar as consequências.

O que é optogenética?

A optogenética combina genética e luz para controlar a atividade de células específicas. Primeiro, os pesquisadores fazem determinadas células produzirem proteínas sensíveis à luz. Depois, utilizam comprimentos de onda capazes de ativar essas proteínas. Dependendo da molécula utilizada, a iluminação pode estimular ou inibir a atividade celular.

A precisão é uma das principais vantagens da técnica. A estimulação elétrica, por exemplo, pode atingir diferentes células próximas ao mesmo tempo. Medicamentos também podem alcançar áreas maiores e produzir efeitos menos imediatos.

Com a optogenética, cientistas conseguem atuar sobre populações celulares previamente selecionadas e controlar sua atividade rapidamente.

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Por que a descoberta mudou a neurociência?

A técnica permitiu testar de maneira mais precisa como determinados circuitos influenciam o organismo e o comportamento.

Em experimentos com animais, ela já foi utilizada para investigar mecanismos relacionados ao sono, movimento e interação social. Deisseroth e outros pesquisadores também recorreram ao método em estudos sobre depressão e doença de Parkinson.

Segundo o Comitê do Nobel, a ferramenta ajudou a identificar circuitos neurais envolvidos em memórias, sentimentos e comportamentos relevantes para doenças neurológicas e psiquiátricas.

A contribuição também abriu novas possibilidades para compreender como alterações em grupos específicos de células podem estar relacionadas ao funcionamento do cérebro.

Técnica já pode tratar doenças?

Apesar do impacto sobre a pesquisa, o Nobel não significa que controlar neurônios com luz já seja um tratamento disponível para doenças como Parkinson, Alzheimer ou depressão.

Grande parte das descobertas sobre circuitos cerebrais foi obtida em experimentos com animais. Transformar a técnica em tratamentos para seres humanos envolve desafios adicionais, incluindo levar proteínas sensíveis à luz às células desejadas e fornecer iluminação aos tecidos.

Existem, porém, pesquisas clínicas explorando possíveis aplicações. Uma das áreas mais avançadas é a tentativa de restaurar parte da visão de pessoas com doenças que provocam perda dos fotorreceptores da retina. A estratégia busca tornar outras células da retina sensíveis à luz para que possam enviar informações ao cérebro.

Outras linhas de investigação estudam possíveis aplicações em condições neurológicas e psiquiátricas. Essas estratégias, contudo, continuam em desenvolvimento e não se trata de terapias já estabelecidas.

Quem são os vencedores do Nobel de Medicina 2026?

Karl Deisseroth é professor da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e atua nas áreas de bioengenharia, psiquiatria e ciências comportamentais.

Peter Hegemann é pesquisador da Universidade Humboldt de Berlim, na Alemanha, enquanto Georg Nagel está ligado à Universidade de Würzburg, também no país.

Os três dividirão o Nobel por uma sequência de descobertas que começou com a resposta de uma pequena alga à luz e resultou no desenvolvimento de uma ferramenta que transformou o estudo dos circuitos cerebrais.