Een lichtgevoelig eiwit uit een alg, duizenden sensoren diep onder het Zuidpoolijs en moleculen die hun eigen productie helpen versnellen. De drie wetenschappelijke Nobelprijzen van 2026 lijken op het eerste gezicht weinig met elkaar te maken te hebben. Toch draait het telkens om hetzelfde: iets wat nauwelijks zichtbaar of controleerbaar was, ineens meetbaar of bestuurbaar maken.
De Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde ging maandag naar Karl Deisseroth, Peter Hegemann en Georg Nagel voor hun werk aan optogenetica. De basis daarvan werd gevonden op een onverwachte plek: een eencellige alg die op licht reageert. Hegemann en Nagel onderzochten het lichtgevoelige eiwit channelrhodopsin, waarna Deisseroth liet zien dat zulke eiwitten gebruikt konden worden om zenuwcellen met licht te besturen.
Door het gen voor zo’n lichtgevoelig eiwit in specifieke zenuwcellen aan te brengen, kunnen onderzoekers die cellen met een lichtpuls activeren. Andere varianten maken het juist mogelijk om activiteit te remmen. Daarmee veranderde hersenonderzoek ingrijpend. Onderzoekers konden voorheen vooral waarnemen welke hersengebieden actief werden, maar met optogenetica kunnen ze veel directer testen wat er gebeurt als bepaalde zenuwcellen worden aan of uitgezet. Zo kunnen bijvoorbeeld neurale circuits achter geheugen, gedrag en emoties worden onderzocht.
Een telescoop van een kubieke kilometer ijs
Nog groter is het instrument achter de Nobelprijs voor Natuurkunde. De in België geboren Francis Halzen ontvangt die prijs voor zijn beslissende bijdrage aan het IceCube Neutrino Observatory en de ontdekking van hoogenergetische neutrino’s uit het heelal.
Neutrino’s zijn elementaire deeltjes zonder elektrische lading die vrijwel ongehinderd door materie vliegen. Dat maakt ze interessant als boodschappers uit extreme kosmische processen, maar ook uitzonderlijk moeilijk te meten. Halzens oplossing was even simpel als ambitieus: gebruik een enorme hoeveelheid helder Zuidpoolijs als detector.
IceCube bestaat uit 5.160 lichtsensoren die aan kabels tussen ongeveer 1.450 en 2.450 meter diep in het ijs zijn ingevroren. Samen bestrijken ze een volume van ongeveer één kubieke kilometer. Wanneer een neutrino bij uitzondering met materie botst, ontstaan geladen deeltjes die een karakteristieke blauwe lichtflits produceren. Uit het patroon en de timing van dat licht kunnen onderzoekers de energie en vliegrichting van het oorspronkelijke neutrino reconstrueren.
Daarmee heeft IceCube feitelijk een nieuwe manier geopend om naar het heelal te kijken. Geen zichtbaar licht, radiogolven of röntgenstraling, maar deeltjes die vanaf zeer energierijke kosmische bronnen vrijwel rechtstreeks naar de aarde reizen.
Chemie kiest links of rechts
De woensdag bekendgemaakte Nobelprijs voor Scheikunde gaat naar Henri B. Kagan en Kenso Soai. Hun onderzoek draait om chiraliteit: het verschijnsel dat moleculen in twee spiegelbeeldvormen kunnen bestaan, zoals een linkerhand en een rechterhand. In de biologie is dat belangrijk, omdat levende systemen vaak maar één van die twee vormen gebruiken. Ook bij geneesmiddelen kan het verschil tussen beide vormen bepalend zijn voor de werking.
Kagan ontdekte dat een kleine voorkeur voor één spiegelvorm tijdens een chemische reactie veel sterker kan worden doorgegeven dan tot dan toe werd aangenomen. Soai ging nog een stap verder met een bijzondere vorm van autocatalyse. Daarbij helpt het reactieproduct om meer van zichzelf te maken. Een piepkleine aanvankelijke voorkeur voor links of rechts kan daardoor steeds verder worden versterkt, totdat vrijwel één spiegelvorm overblijft.
Dat is interessant voor de productie van onder meer geneesmiddelen, maar raakt ook aan een veel fundamentelere vraag: hoe kon de chemie van het leven ooit een voorkeur voor één moleculaire hand ontwikkelen?
