Wnt és activat per receptors a la superfície cel·lular, que desencadenen una cascada de reaccions dins de la cèl·lula. Massa o massa pocs senyals poden ser catastròfics, cosa que dificulta molt l'estudi d'aquesta via mitjançant tècniques estàndard que estimulen els receptors de la superfície cel·lular.

Durant el desenvolupament embrionari, Wnt regula el desenvolupament de molts òrgans, com ara el cap, la medul·la espinal i els ulls. També manté les cèl·lules mare en molts teixits en adults: tot i que una senyalització Wnt insuficient pot causar un fracàs en la reparació dels teixits, pot provocar una senyalització Wnt elevada en càncer.

És difícil aconseguir l'equilibri necessari mitjançant mètodes estàndard per regular aquestes vies, com l'estimulació química. Per resoldre aquest problema, els investigadors van dissenyar la proteïna receptora per respondre a la llum blava. D'aquesta manera, poden ajustar el nivell Wnt ajustant la intensitat i la durada de la llum.

"La llum com a estratègia de tractament s'ha utilitzat en la teràpia fotodinàmica, que té els avantatges de la biocompatibilitat i no té efecte residual a la zona exposada. Tanmateix, la majoria de teràpies fotodinàmiques solen utilitzar la llum per produir productes químics d'alta energia, com les espècies reactives d'oxigen. Sense distingint entre teixits normals i teixits malalts, la teràpia dirigida es fa impossible", va dir Zhang: "En el nostre treball, hem demostrat que la llum blava pot activar vies de senyalització en diferents compartiments d'embrions de granota. Ens imaginem bé L'estimulació definida espacialment de la funció cel·lular pot alleujar el repte de la toxicitat fora de l'objectiu".

Els investigadors van demostrar la seva tecnologia i van verificar la seva adaptabilitat i sensibilitat afavorint el desenvolupament de la medul·la espinal i el cap dels embrions de granota. Van plantejar la hipòtesi que la seva tecnologia també es podria aplicar a altres receptors units a la membrana que han demostrat ser difícils d'orientar, així com a altres animals que comparteixen la via Wnt, per entendre millor com aquestes vies regulen el desenvolupament i què passa quan acaben.

"A mesura que continuem ampliant el nostre sistema sensible a la llum per cobrir altres vies de senyalització bàsiques per al desenvolupament embrionari, oferirem a la comunitat de biologia del desenvolupament un conjunt d'eines valuoses que els poden ajudar a determinar els resultats del senyal darrere de molts processos de desenvolupament", va dir Yang. .

Els investigadors també esperen que la tecnologia basada en la llum que utilitzen per estudiar Wnt pugui il·luminar la reparació de teixits i la investigació del càncer en teixits humans.

"Com que el càncer sol implicar senyals sobreactivats, ens imaginem que els activadors Wnt sensibles a la llum es poden utilitzar per estudiar la progressió del càncer a les cèl·lules vives", va dir Zhang. "Combinat amb imatges de cèl·lules vives, serem capaços de determinar quantitativament què pot transformar cèl·lules normals en cèl·lules canceroses. El llindar del senyal proporciona les dades principals per al desenvolupament de tractaments específics dirigits en medicina de precisió en el futur".