Mikrograf alga hijau Chlamydomonas

Pada 2021, seorang pasien tunanetra akibat retinitis pigmentosa — penyakit yang menyerang hampir dua juta orang di seluruh dunia — bisa kembali melihat sebagian dunianya. Bukan lewat operasi konvensional, melainkan lewat terapi yang membuat sel-sel saraf matanya peka terhadap cahaya. Senin (5/10/2026), teknik di balik keajaiban itu, optogenetika, mengantar tiga ilmuwannya ke panggung Nobel.

Foto: Dartmouth Electron Microscope Facility, domain publik, via Wikimedia Commons

Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2026 dianugerahkan bersama kepada Karl Deisseroth (Amerika Serikat, Stanford University dan Howard Hughes Medical Institute), Peter Hegemann (Jerman, Humboldt University of Berlin), dan Georg Nagel (Jerman, University of Würzburg) "atas penemuan mereka mengenai kanal ion berpagar cahaya dan optogenetika". Pengumuman dibacakan Majelis Nobel di Karolinska Institutet, Solna, Swedia. Total hadiah 12 juta krona Swedia dibagi rata untuk ketiganya.

"Optogenetika memberi peluang memetakan otak dengan cara yang dulu hanya bisa kita impikan," kata Per Svenningsson, Ketua Komite Nobel bidang Fisiologi atau Kedokteran. Teknik ini mengubah pertanyaan mendasar ilmu saraf: bukan lagi sekadar mengamati wilayah otak mana yang aktif saat manusia mengingat atau merasa, melainkan menyalakan dan mematikan sirkuit saraf tertentu untuk melihat apa yang terjadi kemudian.

Berawal dari Alga yang Berenang ke Arah Cahaya

Kisahnya bermula dari pertanyaan sederhana: bagaimana alga bersel tunggal berenang menuju cahaya? Pada awal 2000-an, Hegemann dan Nagel mengidentifikasi protein pada alga hijau Chlamydomonas yang dinamai channelrhodopsin. Ketika cahaya biru menyinarinya, protein itu berubah bentuk dan membuka saluran — ion-ion bermuatan mengalir masuk ke sel dan memicu sinyal listrik. Protein itu ternyata tetap berfungsi saat dipindahkan ke sel lain, membuatnya peka cahaya.

Gagasan mengendalikan neuron dengan cahaya sebenarnya sudah diramalkan sejak lama. Pada 1979, Francis Crick — peraih Nobel 1962, salah satu penemu struktur DNA — menulis bahwa untuk memahami otak, ilmuwan perlu bisa "menyalakan" dan "mematikan" neuron sesuai kehendak, dan "sinyal idealnya adalah cahaya." Ramalan itu menunggu hampir tiga dekade untuk menjadi kenyataan.

2005: Cahaya Biru Menyalakan Saraf Tikus

Deisseroth mengambil langkah penentu. Ia memasukkan gen channelrhodopsin ke dalam sel saraf tikus dan pada 2005 menunjukkan bahwa denyut cahaya biru bisa memicu sinyal saraf — persis seperti sakelar lampu untuk sel otak. Dua tahun kemudian, metodenya berhasil diterapkan di otak tikus hidup. Kombinasi kanal ion peka cahaya plus cara menghantarkannya ke neuron itulah yang kemudian dikenal sebagai optogenetika.

Dampaknya terhadap riset otak sulit dilebih-lebihkan. Dengan menyisipkan gen itu hanya ke jenis neuron tertentu, peneliti bisa mengaktifkan atau membungkam satu populasi sel di tengah miliaran sel lain — presisi yang mustahil dicapai elektroda. Sirkuit pengatur memori spesifik, rasa takut, kecanduan, hingga pola tidur satu per satu berhasil dipetakan. Setiap hari membawa penemuan baru dalam menjawab salah satu misteri terbesar manusia: bagaimana otak bekerja.

Dari Laboratorium ke Mata Pasien

Jalan menuju klinik terbukti lebih berliku, tetapi langkah pertamanya sudah tercatat. Pada 2021, uji klinis yang dipimpin bersama oftalmolog José-Alain Sahel — pendiri Institut de la Vision di Paris yang kini di University of Pittsburgh — melaporkan pasien tunanetra retinitis pigmentosa mendapatkan kembali sebagian penglihatannya lewat terapi optogenetik. "Pengakuan yang sangat layak dan sudah lama ditunggu semua spesialis," kata Sahel menanggapi Nobel tahun ini.

Para peneliti kini menjajaki optogenetika untuk gangguan penglihatan lain serta penyakit saraf dan kejiwaan. Jalan masih panjang: menghantar gen peka cahaya ke otak manusia dengan aman, lalu menyinari target di kedalaman jaringan, adalah tantangan teknis dan regulasi yang besar. Namun fondasinya — membuktikan bahwa sel saraf mamalia bisa dikendalikan cahaya — sudah kokoh dan tak terbantahkan.

Ada catatan sejarah yang menarik: penghargaan ini adalah Nobel Kedokteran ke-116 sejak 1901, diberikan kepada total 232 penerima hingga 2025. Tahun lalu, hadiahnya jatuh ke Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell, dan Shimon Sakaguchi atas penemuan toleransi imun perifer — mekanisme tubuh mencegah sistem imun menyerang organnya sendiri. Dari sistem imun ke sakelar cahaya otak, rentang penemuan yang dirayakan Nobel seolah menegaskan satu hal: biologi abad ini bergerak dari memahami menuju mengendalikan.

Dan mungkin itulah warisan terbesar trio tahun ini. Mereka tidak menemukan obat untuk satu penyakit tertentu. Mereka menemukan sesuatu yang lebih mendasar: bahasa baru untuk berbicara dengan otak — memakai cahaya sebagai katanya.

Baca juga