Une algue verte trop petite pour être vue sans microscope est au centre du prix de médecine le plus prestigieux de cette année. L’Assemblée Nobel du Karolinska Institutet a annoncé lundi 5 octobre que le prix Nobel de physiologie ou médecine 2026 allait à Karl Deisseroth, Peter Hegemann et Georg Nagel pour leurs découvertes concernant les canaux ioniques dépendants de la lumière et l’optogénétique.
Le travail a commencé par une simple question sur la façon dont un organisme unicellulaire trouve la lumière du soleil. Cela s’est terminé par un outil qui permet aux scientifiques d’allumer et d’éteindre des cellules cérébrales sélectionnées avec des éclairs de lumière, et qui a remodelé la façon dont les chercheurs étudient la mémoire, la peur, la récompense et le mouvement chez les animaux vivants.
Pour les lecteurs qui suivent la faune et l’écologie, ce prix rappelle également que la recherche fondamentale sur des organismes obscurs peut rapporter d’une manière que personne ne prédit. La protéine au cœur du prix a évolué pour aider une algue à survivre, et non pour traiter une maladie humaine.
D’une algue nageuse à un canal éclairé par la lumière
L’organisme est une algue verte qui vit dans l’eau et le sol humide. Il détecte la lumière à travers un ocelle primitif et nage vers elle, ce qui l’aide à atteindre l’énergie dont il a besoin pour la photosynthèse.
Hegemann, maintenant à l’Université Humboldt de Berlin, voulait savoir comment cette réponse fonctionnait. Selon Chemical & Engineering News, il a découvert, alors qu’il était à l’Institut Max Planck de biochimie, que l’ocelle contenait une protéine spéciale qui convertissait la lumière bleue en un signal électrique indiquant à la cellule où nager. La réaction a été étonnamment rapide, se produisant en une demi-milliseconde environ, a rapporté Reuters à propos de l’annonce du prix Nobel.
Nagel, biophysicien aujourd’hui à l’Université de Würzburg, a rejoint les efforts de l’Institut Max Planck de biophysique de Francfort. Le résumé populaire du Comité Nobel explique qu’il a placé les gènes des algues dans des ovules de grenouille, qui ont produit les protéines de leurs membranes externes. Il y a montré que l’une d’entre elles, la canalrhodopsine-2, s’ouvre comme une porte lorsque la lumière la frappe et laisse les particules chargées positivement s’engouffrer dans la cellule. Toute cellule dotée du gène a acquis la même sensibilité à la lumière.
Cette découverte était importante car les cellules nerveuses communiquent exactement avec ce type de signal : un afflux de particules chargées à travers la membrane cellulaire. Une porte actionnée par la lumière, placée dans le neurone droit, pourrait agir comme un interrupteur.
Un outil de laboratoire qui a changé la recherche sur le cerveau
Deisseroth, psychiatre et bio-ingénieur à l’Université de Stanford et au Howard Hughes Medical Institute, a vu l’opportunité. Dans un article de 2005, son laboratoire a placé la canalrhodopsine-2 dans des cellules nerveuses de rat et a montré que des impulsions de lumière bleue pouvaient les déclencher sur commande, avec une précision de la milliseconde, selon Optics & Photonics News. La méthode a été baptisée optogénétique en 2006.
L’étape suivante était l’animal vivant. En 2007, l’équipe de Deisseroth avait transmis le gène à des neurones sélectionnés dans le cerveau de souris et utilisait de fines fibres optiques pour transporter la lumière profondément dans les tissus cérébraux. Le Comité Nobel note que, en collaboration avec des collaborateurs, il a également utilisé cette approche pour réveiller des souris endormies en activant un groupe spécifique de cellules nerveuses.
Des outils antérieurs pouvaient montrer quelles régions du cerveau s’illuminaient lors d’un comportement, mais ils avaient du mal à prouver la cause et l’effet. L’optogénétique a changé la donne. Les chercheurs pouvaient désormais activer ou désactiver un circuit et observer ce que l’animal faisait ensuite.
Anna Wedell, membre du comité Nobel, a déclaré lors de l’annonce, comme l’a rapporté CNN, que la méthode permet aux scientifiques. Le comité a déclaré que les laboratoires ont depuis identifié des circuits impliqués dans la douleur, le comportement social, la soif, l’alimentation, la récompense et l’attention.
La recherche sur la mémoire offre certains des exemples les plus clairs. En 2012, des chercheurs du laboratoire du lauréat du prix Nobel Susumu Tonegawa au MIT ont utilisé cette technique pour réactiver les cellules spécifiques détenant un souvenir de peur chez des souris, et les animaux se sont figés dans un endroit où rien ne les menaçait. Un tel travail a contribué à transformer l’idée d’une trace de mémoire physique en quelque chose que les chercheurs pouvaient tester directement.
Où en est la science et où elle ne l’est pas
Le prix récompense une découverte et une méthode de recherche, et non une thérapie approuvée. L’optogénétique reste majoritairement un outil de laboratoire utilisé chez les animaux, et les utilisations cliniques sont encore limitées et expérimentales.
L’exemple humain le plus marquant concerne la vision. Selon la déclaration du Comité Nobel rapportée par CNN, des chercheurs ont inséré une protéine de type canalrhodopsine dans la rétine d’une personne aveugle, qui a ensuite retrouvé une certaine capacité à voir et à saisir des objets sur une table tout en portant des lunettes spéciales émettant de la lumière. Il s’agit d’un seul cas précoce, et des procès plus larges sont encore nécessaires.
Le prix laisse également de côté d’autres contributeurs. Les règles Nobel n’autorisent pas plus de trois lauréats par prix. L’article historique de 2005 citait Edward Boyden comme premier auteur, avec Feng Zhang et le biophysicien Ernst Bamberg parmi les co-auteurs, et les distinctions antérieures pour l’optogénétique ont été partagées plus largement.
Le président du comité Nobel, Per Svenningsson, a déclaré dans l’annonce officielle que l’optogénétique permet de cartographier le cerveau.
Scientific American a rapporté que Deisseroth commençait tout juste à s’endormir lorsqu’il reçut un appel de fin de soirée. Abdel El Manira, membre du comité, a souligné lors de l’annonce que le travail s’appuie sur une idée du lauréat de 1962, Francis Crick, qui a suggéré que la lumière pourrait être la clé du contrôle de cellules spécifiques.
Pour les lecteurs ordinaires, ce qui est pratique à retenir n’est pas un traitement nouveau dans les rayons des pharmacies. Il s’agit d’une image plus claire de la façon dont le cerveau produit un comportement, qui alimente des recherches à long terme sur des maladies telles que la maladie de Parkinson, la dépression, la toxicomanie et la cécité. Les lauréats se partageront 12 millions de couronnes suédoises, soit environ 1,2 million de dollars, selon Reuters, et recevront leurs médailles à Stockholm le 10 décembre. Les annonces restantes du prix Nobel 2026 se poursuivent cette semaine et la semaine prochaine.
L’histoire a commencé dans un étang, pas dans un hôpital. Une protéine qui aidait autrefois une algue microscopique à se diriger vers le soleil est aujourd’hui l’un des instruments les plus importants des neurosciences, et elle a valu aux scientifiques qui l’ont découverte la plus haute distinction dans ce domaine.
Ce que les lecteurs veulent savoir
Qui a remporté le prix Nobel 2026 de physiologie ou médecine ? Karl Deisseroth de l’Université de Stanford, Peter Hegemann de l’Université Humboldt de Berlin et Georg Nagel de l’Université de Würzburg ont gagné pour leurs découvertes concernant les canaux ioniques dépendants de la lumière et l’optogénétique.
Qu’est-ce qu’une algue a à voir avec le cerveau ? L’algue utilise une protéine sensible à la lumière appelée canalrhodopsine pour nager vers la lumière. Les scientifiques ont découvert que la même protéine, placée dans les cellules nerveuses, permet à la lumière d’allumer ces cellules.
Qu’est-ce que l’optogénétique en termes simples ? C’est une méthode qui allie la génétique et la lumière. Les chercheurs donnent à des neurones sélectionnés une protéine sensible à la lumière, puis utilisent la lumière pour allumer ou éteindre ces neurones et observer les changements de comportement.
Qu’a révélé l’optogénétique sur la mémoire et le comportement ? Cela a aidé les chercheurs à identifier les circuits liés aux souvenirs de peur, à la douleur, à la soif, à l’alimentation, à la récompense, à l’attention et au comportement social, principalement chez les souris et autres animaux de laboratoire.
L’optogénétique est-elle utilisée aujourd’hui pour traiter les patients ? Pas comme thérapie standard. L’utilisation clinique est limitée et expérimentale, l’exemple le plus connu étant un cas précoce dans lequel une personne aveugle a retrouvé une vision partielle.
Quelle est la valeur du prix et quand est-il décerné ? Le prix est de 12 millions de couronnes suédoises, soit environ 1,2 million de dollars, partagés à parts égales. Les lauréats reçoivent leurs médailles lors de la cérémonie de Stockholm le 10 décembre.
