Peter Hegemann, o biofísico que transformou a curiosidade por uma alga em um Nobel

Pergunte a Peter Hegemann como jovens pesquisadores poderiam aperfeiçoar a optogenética, e ele dará a mesma resposta a qualquer jornalista: não deveriam. Deveriam trabalhar em algo novo. É uma resposta curiosa para um homem a quem a Assembleia Nobel acaba de atribuir o mérito de ter dado início a tudo, mas Hegemann tem o hábito de deixar uma área antes que ela se acomode à sua volta. Em uma coletiva de imprensa na Humboldt University of Berlin, ele enumerou os desvios de percurso: químico, depois bioquímico, em seguida uma década de fisiologia vegetal e, então, professorados em bioquímica e biofísica. “E agora sou neurocientista”, disse, “embora nunca tenha feito um experimento de neurociência na vida”.

O prêmio, dividido com Georg Nagel, da University of Würzburg, e Karl Deisseroth, da Stanford University, reconhece descobertas sobre canais iônicos controlados pela luz e optogenética. O relato do próprio comitê começa com ele. “Tudo começou com a curiosidade de Peter Hegemann”, diz o comunicado à imprensa: ele queria saber como a Chlamydomonas, uma alga verde unicelular, consegue nadar em direção a uma fonte de luz. A resposta foi a canalrodopsina, uma proteína que capta luz e abre um poro na membrana celular em uma única etapa. Inserida em uma célula nervosa, ela permite que pesquisadores ativem essa célula com luz azul. Hegemann ainda se lembra do primeiro comentário da revista Science sobre a descoberta: “Um canal iônico vindo da lama de um lago”. Ele acrescenta que a comunidade que estuda Chlamydomonas não achou graça.

Nada em sua formação escolar apontava para esse caminho. Hegemann nasceu em Münster, em 11 de dezembro de 1954, e cresceu em Aachen, em uma família de médicos. Em um colégio de orientação humanista, passou anos traduzindo o que recorda como relatos enfadonhos das guerras romanas e gregas, e gostava apenas de ciências, arte e música. Tocava flauta na orquestra da escola, andava de moto e descreve suas notas na escola e na universidade como absolutamente medianas. Estudou química em Münster e, depois, em Munique, onde migrou para a bioquímica.

A escolha que moldou sua carreira veio no Max Planck Institute of Biochemistry, em Martinsried, onde concluiu o doutorado em 1984 no grupo de Dieter Oesterhelt, pesquisando a halorrodopsina, uma bomba de cloreto acionada pela luz, encontrada em um microrganismo que vive em ambientes salinos. Oesterhelt, conta ele, ofereceu duas opções: ficar com ele pelo tempo que quisesse, até a aposentadoria, ou seguir o próprio caminho e partir depois de cinco anos. Hegemann escolheu a segunda. Um artigo de Kenneth Foster havia sugerido que o sensor de luz da alga era uma rodopsina, a família de moléculas que também atua nos olhos dos animais, e Hegemann passou um ano como pós-doutorando no laboratório de Foster, na Syracuse University, antes de voltar a Martinsried para liderar seu próprio grupo.

Foi ali, no início dos anos 1990, que encontrou o enigma que o ocuparia por uma década. Usando minúsculos eletrodos na mancha ocular da alga, registrou um impulso elétrico meio milissegundo depois da chegada da luz, mais de vinte vezes mais rápido do que a sequência de etapas químicas que transforma luz em sinal no olho humano. Hegemann concluiu que uma única proteína precisava captar a luz e atuar como canal iônico. Os colegas estavam céticos, e a proteína se desfazia sempre que sua equipe tentava isolá-la. Em 1993, ele se transferiu para a University of Regensburg como professor de bioquímica. Na virada do milênio, em sequências genéticas de Chlamydomonas publicadas por pesquisadores japoneses, seu grupo identificou dois candidatos e os enviou a Nagel, no Max Planck Institute of Biophysics, em Frankfurt. Nagel os expressou em óvulos de rã e observou que se abriam sob a luz. Com Nagel e Ernst Bamberg, Hegemann descreveu a canalrodopsina-1 na Science, em 2002, e a canalrodopsina-2, a versão adotada pela neurociência, na PNAS, em 2003.

A ferramenta se disseminou rapidamente. Em 2005, o laboratório de Deisseroth usou a canalrodopsina-2 para fazer neurônios de ratos cultivados dispararem sob comando e, naquele mesmo ano, Hegemann foi coautor de um estudo em que ela ativava a atividade neural em embriões de galinha. Na Humboldt University, onde se tornou professor de biofísica experimental, seu laboratório virou uma oficina de novas variantes. Em 2014, seu grupo transformou a canalrodopsina em um canal de cloreto controlado pela luz, que silencia os neurônios em vez de fazê-los disparar. Uma bolsa do European Research Council concedida em 2016 financiou a busca por enzimas sensíveis à luz, que levou à descoberta da primeira rodopsina heterodimérica conhecida. Desde 2015, ele ocupa uma cátedra sênior Hertie em neurociência, em Berlim.

O limite de três nomes para um Nobel simplifica uma história cheia de participantes, e a própria carreira de Hegemann mostra o que fica de fora. Dieter Oesterhelt, o orientador cujo trabalho com rodopsinas microbianas serviu de base para tudo isso, dividiu com Hegemann e Deisseroth o Albert Lasker Basic Medical Research Award de 2021, mas morreu em novembro de 2022, e o Nobel não é concedido postumamente. Bamberg, coautor dos dois artigos sobre canalrodopsina, dividiu o Brain Prize de 2013 com os três laureados deste ano e não está entre eles. Até o local é motivo de disputa. O comitê situa as descobertas premiadas no instituto de Martinsried, enquanto a University of Regensburg afirma que o trabalho realizado em seus laboratórios lançou as bases. A promessa médica também é limitada: o resultado clínico mais claro é o de um homem com retinite pigmentosa que recuperou uma visão restrita. Hegemann também critica abertamente a forma como sua profissão recompensa os cientistas. Em um vídeo de 2023, pediu aos colegas que avaliassem jovens pesquisadores pela originalidade de seu trabalho, e não pela quantidade de publicações após três ou quatro anos — algo que, segundo ele, infelizmente não fazem. Ele também disse à emissora rbb que muitas vezes teve dúvidas sobre permanecer na pesquisa básica na Humboldt, por falta de apoio.

A notícia quase passou despercebida por ele. Hegemann contou ao site do Nobel que, em 5 de outubro, ignorou um e-mail de um desconhecido que pedia que ele retornasse a ligação, até reconhecer o código telefônico da Suécia de suas viagens de barco à vela. Na coletiva de imprensa da Humboldt, disse que não se deve fazer pesquisa para ganhar prêmios e elogiou um grupo com pelo menos dez nacionalidades. A direção da universidade vem apoiando a optobiologia com um novo prédio, cuja conclusão está prevista para maio de 2029. Ele ainda assessora o Regensburg Center for Ultrafast Nanoscopy e integra um projeto Synergy do European Research Council, em andamento desde 2022, que pretende levar a optogenética a uma variedade maior de sistemas vivos.

A cerimônia de entrega das medalhas em Estocolmo será em 10 de dezembro, na véspera de seu 72º aniversário, e ele planeja levar a família e os principais colaboradores. Em sua entrevista ao Nobel, observou que o primeiro estudo sobre como Chlamydomonas reage à luz foi publicado em 1866 por um cientista russo que coletou suas algas no rio Neva, em São Petersburgo, e trabalhou sem eletricidade. O conselho de Hegemann para quem vier depois é o mesmo que dá sobre a optogenética: há tantas criaturas interessantes para estudar.

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