Wnt aktiveerivad rakupinnal olevad retseptorid, mis käivitavad rakusiseste reaktsioonide kaskaadi. Liiga palju või liiga vähe signaale võib olla katastroofiline, mistõttu on selle raja uurimine väga raske, kasutades rakupinna retseptoreid stimuleerivaid standardseid tehnikaid.
Embrüonaalse arengu ajal reguleerib Wnt paljude elundite, nagu pea, seljaaju ja silmad, arengut. Samuti säilitab see paljudes täiskasvanute kudedes tüvirakke: kuigi ebapiisav Wnt-signaalimine võib põhjustada kudede parandamise ebaõnnestumist, võib see põhjustada Wnt-signaali tõusu vähi korral.
Nende radade reguleerimiseks kasutatavate standardmeetodite, näiteks keemilise stimulatsiooni abil on raske saavutada vajalikku tasakaalu. Selle probleemi lahendamiseks kujundasid teadlased retseptorvalgu reageerima sinisele valgusele. Nii saavad nad Wnt-taset peenhäälestada, reguleerides valguse intensiivsust ja kestust.
"Fotodünaamilises teraapias on kasutatud valgust kui ravistrateegiat, mille eeliseks on biosobivus ja jääkefekti puudumine eksponeeritud alal. Enamiku fotodünaamiliste teraapiate puhul kasutatakse aga tavaliselt valgust kõrge energiaga kemikaalide, näiteks reaktiivsete hapnikuühendite tootmiseks. Ilma normaalsete kudede ja haigete kudede eristamisel muutub sihipärane ravi võimatuks," ütles Zhang: "Oma töös oleme näidanud, et sinine valgus võib aktiveerida signalisatsiooniteid konnaembrüote erinevates osades. Me näeme õiget Rakufunktsiooni ruumiliselt määratletud stimulatsiooni leevendada sihtmärgivälise toksilisuse väljakutset."
Teadlased demonstreerisid oma tehnoloogiat ning kontrollisid selle reguleeritavust ja tundlikkust, soodustades konnaembrüote seljaaju ja pea arengut. Nad oletasid, et nende tehnoloogiat saab rakendada ka teistele membraaniga seotud retseptoritele, mida on osutunud raskeks sihtida, aga ka teistele loomadele, kes jagavad Wnt-rada, et paremini mõista, kuidas need rajad arengut reguleerivad ja mis juhtub, kui need lõppevad.
"Kuna jätkame oma valgustundliku süsteemi laiendamist, et hõlmata ka teisi embrüonaalse arengu põhilisi signalisatsiooniteid, pakume arengubioloogia kogukonnale väärtuslikke tööriistu, mis aitavad neil määrata paljude arenguprotsesside taga olevaid signaalitulemusi," ütles Yang. .
Teadlased loodavad ka, et valguspõhine tehnoloogia, mida nad Wnt uurimiseks kasutavad, võib valgustada kudede parandamist ja vähiuuringuid inimkudedes.
"Kuna vähk hõlmab tavaliselt üleaktiveeritud signaale, näeme ette, et valgustundlikke Wnt aktivaatoreid saab kasutada vähi progresseerumise uurimiseks elusrakkudes," ütles Zhang. "Kombineerituna elusrakkude pildistamisega saame kvantitatiivselt määrata, mis suudab normaalseid rakke vähirakkudeks muuta. Signaalilävi annab põhiandmed täppismeditsiinis sihipärase spetsiifilise ravi väljatöötamiseks tulevikus."
