Wnt est activé par des récepteurs à la surface de la cellule, qui déclenchent une cascade de réactions au sein de la cellule. Trop ou trop peu de signaux peuvent être catastrophiques, ce qui rend très difficile l'étude de cette voie à l'aide de techniques standard qui stimulent les récepteurs de surface cellulaire.

Au cours du développement embryonnaire, Wnt régule le développement de nombreux organes, tels que la tête, la moelle épinière et les yeux. Il maintient également les cellules souches dans de nombreux tissus chez l'adulte : bien qu'une signalisation Wnt insuffisante puisse entraîner un échec de la réparation tissulaire, elle peut entraîner une signalisation Wnt élevée dans le cancer.

Il est difficile d'atteindre l'équilibre nécessaire par des méthodes standard pour réguler ces voies, telles que la stimulation chimique. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont conçu la protéine réceptrice pour répondre à la lumière bleue. De cette façon, ils peuvent affiner le niveau Wnt en ajustant l'intensité et la durée de la lumière.

"La lumière en tant que stratégie de traitement a été utilisée dans la thérapie photodynamique, qui présente les avantages de la biocompatibilité et aucun effet résiduel dans la zone exposée. Cependant, la plupart des thérapies photodynamiques utilisent généralement la lumière pour produire des produits chimiques à haute énergie, tels que les espèces réactives de l'oxygène. Sans faire la distinction entre les tissus normaux et les tissus malades, la thérapie ciblée devient impossible », a déclaré Zhang : « Dans notre travail, nous avons montré que la lumière bleue peut activer les voies de signalisation dans différents compartiments des embryons de grenouille. atténuer le défi de la toxicité hors cible."

Les chercheurs ont démontré leur technologie et vérifié son ajustabilité et sa sensibilité en favorisant le développement de la moelle épinière et de la tête des embryons de grenouille. Ils ont émis l'hypothèse que leur technologie pourrait également être appliquée à d'autres récepteurs liés à la membrane qui se sont révélés difficiles à cibler, ainsi qu'à d'autres animaux partageant la voie Wnt, afin de mieux comprendre comment ces voies régulent le développement et ce qui se passe lorsqu'elles se terminent.

"Alors que nous continuons à étendre notre système sensible à la lumière pour couvrir d'autres voies de signalisation de base pour le développement embryonnaire, nous fournirons à la communauté de la biologie du développement un ensemble d'outils précieux qui peuvent les aider à déterminer les résultats du signal derrière de nombreux processus de développement", a déclaré Yang. .

Les chercheurs espèrent également que la technologie basée sur la lumière qu'ils utilisent pour étudier Wnt pourra éclairer la réparation des tissus et la recherche sur le cancer dans les tissus humains.

"Parce que le cancer implique généralement des signaux suractivés, nous envisageons que les activateurs Wnt sensibles à la lumière puissent être utilisés pour étudier la progression du cancer dans les cellules vivantes", a déclaré Zhang. « Combiné à l'imagerie des cellules vivantes, nous pourrons déterminer quantitativement ce qui peut transformer des cellules normales en cellules cancéreuses. Le seuil de signal fournit les principales données pour le développement de traitements spécifiques ciblés en médecine de précision à l'avenir.