Biographie de Georg Nagel
Passé par l’enseignement, Yale et Rockefeller, Georg Nagel a fait d’une protéine d’algue un interrupteur cellulaire et l’un des outils essentiels de l’optogénétique.
Georg Nagel est un biophysicien allemand né le 24 août 1953 à Weingarten. Une maladie osseuse marque son enfance et lui impose de longs séjours à l’hôpital universitaire de Würzburg. Pendant que ses frères et sœurs partent skier, il construit une machine à vapeur ou une radio avec des coffrets scientifiques. Il s’intéresse aux mathématiques, à la physique et à la biologie, puis choisit d’étudier la biologie et la biophysique à l’université de Constance.
Georg Nagel et les interrupteurs cellulaires sensibles à la lumière. Illustration IA d’après une photographie de Millencolin, placée sous licence CC0.
Après son diplôme, Nagel enseigne quelque temps dans un lycée privé suisse. Le biophysicien Ernst Bamberg lui propose ensuite de rejoindre son groupe à Francfort. Il y apprend à mesurer les courants minuscules qui traversent la membrane d’une cellule et prépare à l’université Goethe une thèse achevée en 1988.
Il poursuit sa formation pendant cinq ans aux États-Unis, d’abord à Yale puis à l’université Rockefeller de New York. De retour en Allemagne en 1993, il dirige un groupe à l’Institut Max-Planck de biophysique. En 1995, avec Ernst Bamberg, il parvient à faire fonctionner une rhodopsine microbienne dans des cellules animales. La démonstration indique que ces protéines sensibles à la lumière peuvent devenir des outils exportables d’un organisme à un autre.
Quelques années plus tard, Peter Hegemann lui confie des séquences repérées chez l’algue verte Chlamydomonas reinhardtii. Nagel les introduit dans des ovocytes de grenouille pour tester leur fonction. Les publications de 2002 et 2003 établissent que les channelrhodopsines 1 et 2 sont des canaux ioniques directement ouverts par la lumière. La seconde produit un effet particulièrement rapide et puissant sur la tension électrique de la cellule.
La channelrhodopsine-2 devient l’un des outils fondateurs de l’optogénétique. En 2005, plusieurs équipes montrent qu’elle peut commander des neurones. Nagel participe aussi, la même année, à une démonstration de la méthode chez un animal vivant, le ver Caenorhabditis elegans. Ses travaux ultérieurs élargissent la boîte à outils avec d’autres protéines photosensibles capables d’agir sur l’activité cellulaire.
Professeur de physiologie moléculaire végétale à l’université de Würzburg de 2004 à 2021, Georg Nagel y poursuit ses recherches comme professeur senior jusqu’en juin 2026. Il reçoit notamment le prix Wiley en 2010, le prix Louis-Jeantet et le Brain Prize en 2013, le prix Shaw en 2020 puis la médaille Röntgen de son université en 2024. En 2026, il partage avec Karl Deisseroth et Peter Hegemann le prix Nobel de physiologie ou médecine.
