Wnt توسط گیرندههای روی سطح سلول فعال میشود، که باعث ایجاد آبشاری از واکنشها در داخل سلول میشود. سیگنالهای خیلی زیاد یا خیلی کم میتواند فاجعهبار باشد، که مطالعه این مسیر را با استفاده از تکنیکهای استانداردی که گیرندههای سطح سلولی را تحریک میکنند، بسیار دشوار میکند.
در طول رشد جنینی، Wnt رشد بسیاری از اندام ها مانند سر، نخاع و چشم ها را تنظیم می کند. همچنین سلولهای بنیادی را در بسیاری از بافتها در بزرگسالان حفظ میکند: اگرچه سیگنالدهی ناکافی Wnt میتواند باعث شکست ترمیم بافت شود، ممکن است منجر به افزایش سیگنالهای Wnt در سرطان شود.
دستیابی به تعادل لازم از طریق روش های استاندارد برای تنظیم این مسیرها مانند تحریک شیمیایی دشوار است. برای حل این مشکل، محققان پروتئین گیرنده را برای پاسخ به نور آبی طراحی کردند. به این ترتیب آنها می توانند با تنظیم شدت و مدت نور، سطح Wnt را به خوبی تنظیم کنند.
"نور به عنوان یک استراتژی درمانی در درمان فوتودینامیک استفاده شده است، که مزایای زیست سازگاری و عدم اثر باقیمانده در ناحیه در معرض دید را دارد. با این حال، اغلب درمان های فتودینامیک معمولا از نور برای تولید مواد شیمیایی پرانرژی مانند گونه های اکسیژن فعال استفاده می کنند. ژانگ گفت: با تمایز بین بافتهای طبیعی و بافتهای بیمار، درمان هدفمند غیرممکن میشود. چالش سمیت خارج از هدف را کاهش دهید."
محققان فناوری خود را نشان دادند و قابلیت تنظیم و حساسیت آن را با ترویج رشد نخاع و سر جنینهای قورباغه تأیید کردند. آنها فرض کردند که فناوری آنها می تواند برای سایر گیرنده های متصل به غشاء که هدف قرار دادن آنها دشوار است و همچنین سایر حیواناتی که مسیر Wnt را به اشتراک می گذارند نیز اعمال شود تا درک بهتری از چگونگی تنظیم این مسیرها توسعه و آنچه در پایان آنها اتفاق می افتد.
یانگ گفت: "در حالی که ما به گسترش سیستم حساس به نور خود ادامه می دهیم تا سایر مسیرهای سیگنالینگ اولیه برای رشد جنینی را پوشش دهیم، مجموعه ای از ابزارهای ارزشمند را در اختیار جامعه زیست شناسی رشد قرار خواهیم داد که می تواند به آنها در تعیین نتایج سیگنال در پشت بسیاری از فرآیندهای رشد کمک کند." .
محققان همچنین امیدوارند که فناوری مبتنی بر نوری که برای مطالعه Wnt استفاده میکنند بتواند ترمیم بافت و تحقیقات سرطان در بافتهای انسانی را روشن کند.
ژانگ گفت: «از آنجایی که سرطان معمولاً سیگنالهای بیش از حد فعالشده را شامل میشود، تصور میکنیم که فعالکنندههای حساس به نور Wnt میتوانند برای مطالعه پیشرفت سرطان در سلولهای زنده استفاده شوند. "در ترکیب با تصویربرداری از سلول های زنده، ما قادر خواهیم بود به طور کمی تعیین کنیم که چه چیزی می تواند سلول های طبیعی را به سلول های سرطانی تبدیل کند. آستانه سیگنال داده های اصلی را برای توسعه درمان های خاص هدفمند در پزشکی دقیق در آینده فراهم می کند."