La scoperta della canalrodopsina è stata al centro dell’intervento con cui Georg Nagel ha aperto il 10 novembre a Napoli la quarantesima edizione di Futuro Remoto. Il ricercatore ha spiegato il percorso dagli studi sulle alghe all’uso della luce per agire sulle cellule nervose.
Come fu studiata la proteina
Il confronto fra i due canali è emerso dagli studi del 2002 e del 2003. Il primo reagiva alla luce verde e consentiva il passaggio di protoni. La seconda canalrodopsina reagiva alla luce blu e lasciava attraversare la membrana a più tipi di cariche positive, fra cui gli ioni sodio.
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La domanda iniziale riguardava la Chlamydomonas reinhardtii, un’alga composta da un’unica cellula che riesce a orientarsi verso la luce. Nel 1991 Peter Hegemann e Hartmann Harz misurarono nelle cellule le correnti generate dall’illuminazione. Le rilevarono così rapidamente da ipotizzare che un’unica proteina ricevesse lo stimolo e aprisse il passaggio alle cariche.
Le applicazioni della scoperta
All’inizio degli anni Duemila, tre gruppi, guidati da Toshio Takahashi, Peter Hegemann e John Spudich, cercarono quella proteina nei dati genetici dell’alga. Individuarono due sequenze simili. Nagel passò dallo studio delle sequenze a quello della loro funzione, misurando le correnti prodotte quando la proteina veniva esposta alla luce.
La seconda proteina funzionava anche in cellule umane coltivate in laboratorio. Gli studi mostrarono che l’illuminazione poteva modificarne lo stato elettrico, aprendo la strada a metodi per controllare gruppi selezionati di neuroni. Nel racconto di Nagel, una domanda di ricerca di base ha così trovato applicazioni nelle neuroscienze e nei primi studi in medicina.
Per Nagel il festival è stato anche l’occasione di tornare in una città in cui aveva lavorato. Il biofisico ha trascorso un periodo all’Università Federico II come borsista Marie Curie. Ha condiviso con Karl Deisseroth e Peter Hegemann il Nobel 2026 per la fisiologia o la medicina, assegnato per il lavoro sull’optogenetica e sui canali cellulari che rispondono alla luce. L’edizione di Futuro Remoto si è aperta con il tema dei futuri possibili, discusso a partire dagli esiti imprevisti di questa ricerca.
