Biographie de Peter Hegemann
En cherchant comment une algue minuscule repère la lumière, le biophysicien Peter Hegemann a ouvert l’une des voies les plus fécondes des neurosciences modernes.
Peter Hegemann est un biophysicien allemand né le 11 décembre 1954 à Münster et élevé à Aix-la-Chapelle. Il étudie la chimie aux universités de Münster et de Munich, puis prépare son doctorat à l’Institut Max-Planck de biochimie dans l’équipe de Dieter Oesterhelt. Sa thèse, achevée en 1984, porte déjà sur une rhodopsine microbienne, une protéine capable de transformer la lumière en mouvement d’ions.
Peter Hegemann et les protéines qui ont ouvert la voie à l’optogénétique. Illustration IA d’après une photographie de Millencolin, sous licence CC BY-SA 4.0.
Après un séjour postdoctoral auprès de Kenneth Foster à l’université de Syracuse, aux États-Unis, il revient à l’Institut Max-Planck de biochimie et dirige son propre groupe de 1986 à 1992. Il choisit d’étudier Chlamydomonas reinhardtii, une algue verte unicellulaire qui nage vers la lumière. Le sujet paraît modeste, mais pose une énigme : comment un organisme aussi simple détecte-t-il un éclairage et change-t-il presque aussitôt de direction ?
Hegemann mesure la réponse électrique de l’algue et propose que son photorécepteur et son canal ionique sont intimement liés, peut-être au sein d’un même complexe protéique. Devenu professeur de biochimie à l’université de Ratisbonne en 1993, il poursuit cette piste pendant des années. Deux séquences prometteuses sont finalement identifiées. Avec Georg Nagel, il montre en 2002 et 2003 que les protéines correspondantes sont bien des canaux directement activés par la lumière. Elles reçoivent les noms de channelrhodopsine-1 et channelrhodopsine-2.
La découverte fournit le composant essentiel de l’optogénétique. Introduite dans une cellule nerveuse, une channelrhodopsine peut convertir un bref éclair en signal électrique. Karl Deisseroth et d’autres chercheurs l’adaptent aux neurones à partir de 2005. Hegemann continue de son côté à explorer le fonctionnement de ces photorécepteurs et à créer des variantes plus rapides, plus sensibles ou réactives à d’autres couleurs.
Nommé professeur de biophysique expérimentale à l’université Humboldt de Berlin en 2004, il y devient titulaire de la chaire Hertie de neurosciences en 2016. Son travail relie la photobiologie, la biochimie et l’étude des circuits nerveux. Il participe encore au cluster NeuroCure et à des projets consacrés à l’amélioration des channelrhodopsines.
Peter Hegemann reçoit notamment le prix Leibniz, le Brain Prize et le prix Louis-Jeantet en 2013, le prix Shaw en 2020 puis le prix Lasker en 2021. En 2026, il partage avec Karl Deisseroth et Georg Nagel le prix Nobel de physiologie ou médecine. La distinction couronne une question poursuivie pendant plus de trente ans, depuis la nage d’une algue jusqu’au fonctionnement du cerveau.
