O Wnt é activado por receptores na superficie celular, que desencadean unha cascada de reaccións dentro da célula. Demasiados ou poucos sinais poden ser catastróficos, o que dificulta moito o estudo desta vía mediante técnicas estándar que estimulan os receptores da superficie celular.

Durante o desenvolvemento embrionario, Wnt regula o desenvolvemento de moitos órganos, como a cabeza, a medula espiñal e os ollos. Tamén mantén as células nai en moitos tecidos en adultos: aínda que a insuficiente sinalización de Wnt pode causar fallas na reparación dos tecidos, pode levar a unha sinalización Wnt elevada no cancro.

É difícil conseguir o equilibrio necesario mediante métodos estándar para regular estas vías, como a estimulación química. Para resolver este problema, os investigadores deseñaron a proteína receptora para responder á luz azul. Deste xeito, poden afinar o nivel Wnt axustando a intensidade e a duración da luz.

"A luz como estratexia de tratamento utilizouse na terapia fotodinámica, que ten as vantaxes da biocompatibilidade e non ten ningún efecto residual na zona exposta. Non obstante, a maioría das terapias fotodinámicas adoitan utilizar a luz para producir produtos químicos de alta enerxía, como especies reactivas do osíxeno. Sen distinguindo entre tecidos normais e tecidos enfermos, a terapia dirixida faise imposible", dixo Zhang: "No noso traballo, demostramos que a luz azul pode activar vías de sinalización en diferentes compartimentos dos embrións de sapo. Imaxinamos ben. A estimulación espacialmente definida da función celular pode aliviar o desafío da toxicidade fóra do obxectivo".

Os investigadores demostraron a súa tecnoloxía e verificaron a súa axustabilidade e sensibilidade promovendo o desenvolvemento da medula espiñal e da cabeza dos embrións de sapo. A hipótese de que a súa tecnoloxía tamén se podería aplicar a outros receptores unidos á membrana que resultaron difíciles de dirixir, así como a outros animais que comparten a vía Wnt, para comprender mellor como estas vías regulan o desenvolvemento e que ocorre cando rematan.

"A medida que seguimos ampliando o noso sistema sensible á luz para cubrir outras vías de sinalización básicas para o desenvolvemento embrionario, proporcionaremos á comunidade de bioloxía do desenvolvemento un conxunto de ferramentas valiosas que poden axudarlle a determinar os resultados do sinal detrás de moitos procesos de desenvolvemento", dixo Yang. .

Os investigadores tamén esperan que a tecnoloxía baseada na luz que usan para estudar Wnt poida iluminar a reparación de tecidos e a investigación do cancro en tecidos humanos.

"Debido a que o cancro adoita implicar sinais sobreactivados, imaxinamos que os activadores Wnt sensibles á luz poden usarse para estudar a progresión do cancro nas células vivas", dixo Zhang. "Combinado coa imaxe de células vivas, poderemos determinar cuantitativamente o que pode transformar células normais en células cancerosas. O limiar de sinal proporciona os datos principais para o desenvolvemento de tratamentos específicos específicos en medicina de precisión no futuro".