Prof. Dr. Karl Deisseroth

Forschungsschwerpunkte: Optogenetik, CLARITY-Methode (Clear Lipid-exchanged Anatomically Rigid/immunostaining-compatible Tissue hydrogel), Kanalrhodopsine, Kanalrhodopsin-2 Gen, neurologische Erkrankungen, Depressionen, Autismus-Krankheiten
Karl Deisseroth gilt als einer der Begründer der Optogenetik und hat die CLARITY-Methode entwickelt. Beide Methoden ermöglichen bisher ungeahnte Einblicke ins Gehirn. Deisseroth will damit neurologische Erkrankungen verstehen lernen.
Die Optogenetik ist eine Mischung aus optischer Technologie und Genetik. Dabei werden Proteine, die zum Beispiel in Grünalgen vorkommen und auf Licht reagieren (Kanalrhodopsine), mit Hilfe eines Virus in Nervenzellen eingebracht. Die Proteine verhalten sich wie ein Lichtschalter, wodurch sich Nervenzellen im Gehirn von außen steuern lassen. Deisseroth konnte seine Methode am lebenden Tier beweisen. Sein Team schleuste über Viren den Bauplan für das Gen Kanalrhodopsin-2 in das Gehirn von Mäusen. Unter einem bestimmten Licht öffnete der Schalter einen Ionenkanal, die Nervenzellen feuerten Signale ab. Die Forschenden verfügten damit erstmals über die Möglichkeit, Nervenzellen gezielt an- und auszuschalten.
Mit seiner Methode will Deisseroth neurologische Krankheiten wie Depression, Angststörungen und Parkinson besser verstehen lernen. So konnten bei Mäusen Neuronen an- und abgeschaltet werden, die Dopamin benutzen. Dadurch konnten Symptome von Parkinson gelindert werden. Darüber hinaus gewinnt er neue Erkenntnisse über Motivation, Aggressivität und Suchtverhalten. Mit der Optogenetik forschen inzwischen Arbeitsgruppen auf der ganzen Welt.
Die zweite von Karl Deisseroth entwickelte Methode nennt sich CLARITY-Methode (Clear Lipid-exchanged Anatomically Rigid/immunostaining-compatible Tissue hydrogel). Dem Team um Deisseroth ist es damit gelungen, das Gehirn „transparent“ zu machen. Das Hirngewebe wird in Hydrogel eingelegt und die Fette werden herausgelöst. Es bleibt eine lebensechte, transparente Hirnhydrogelstruktur. Dadurch kann Gewebe post mortem in seiner anatomischen Struktur untersucht werden. So konnte das vollständige Gehirn einer Maus mit allen Nervenverbindungen und zellulären Details durchsichtig gemacht werden. Die Methode ist auch für die Krebsforschung interessant.
Neben seiner Arbeit im Labor ist Karl Deisseroth weiter als Psychiater tätig. Er behandelt Patientinnen und Patienten mit schweren, therapieresistenten Depressionen und Autismus. Ziel seiner Forschung ist der therapeutische Nutzen. Er will den neuronalen Netzwerken, die bei psychiatrischen Krankheiten gestört sind, auf die Spur kommen. Dafür will er in Zukunft die Optogenetik mit der CLARITY-Methode kombinieren.