Wnt aktyvuoja ląstelės paviršiuje esantys receptoriai, kurie ląstelėje sukelia reakcijų kaskadą. Per daug arba per mažai signalų gali būti katastrofiški, todėl labai sunku ištirti šį kelią naudojant standartinius metodus, kurie stimuliuoja ląstelės paviršiaus receptorius.

Embriono vystymosi metu Wnt reguliuoja daugelio organų, tokių kaip galva, nugaros smegenys ir akys, vystymąsi. Jis taip pat palaiko kamienines ląsteles daugelyje suaugusiųjų audinių: nors nepakankamas Wnt signalizavimas gali sukelti audinių atstatymo gedimą, dėl to gali padidėti Wnt signalizacija sergant vėžiu.

Sunku pasiekti reikiamą pusiausvyrą naudojant standartinius šių būdų reguliavimo metodus, pvz., cheminę stimuliaciją. Norėdami išspręsti šią problemą, mokslininkai sukūrė receptorių baltymą, kuris reaguotų į mėlyną šviesą. Tokiu būdu jie gali tiksliai sureguliuoti Wnt lygį, reguliuodami šviesos intensyvumą ir trukmę.

"Šviesa kaip gydymo strategija buvo naudojama fotodinaminėje terapijoje, kurios privalumai yra biologinis suderinamumas ir neliekamojo poveikio atviroje vietoje. Tačiau dauguma fotodinaminės terapijos dažniausiai naudoja šviesą didelės energijos cheminėms medžiagoms, pavyzdžiui, reaktyviosioms deguonies dalims, gaminti. atskiriant normalius ir sergančius audinius, tikslinė terapija tampa neįmanoma“, – sakė Zhang: „Savo darbe parodėme, kad mėlyna šviesa gali suaktyvinti signalizacijos kelius skirtinguose varlių embrionų skyriuose. Mes įsivaizduojame teisingai Erdviškai apibrėžta ląstelių funkcijos stimuliacija gali palengvinti netikslinio toksiškumo iššūkį“.

Mokslininkai pademonstravo savo technologiją ir patikrino jos pritaikymą bei jautrumą skatindami nugaros smegenų ir varlių embrionų galvos vystymąsi. Jie iškėlė hipotezę, kad jų technologija taip pat gali būti pritaikyta kitiems su membrana susietiems receptoriams, kuriuos sunku nukreipti, taip pat kitiems gyvūnams, kurie dalijasi Wnt keliu, kad geriau suprastų, kaip šie keliai reguliuoja vystymąsi ir kas nutinka jiems pasibaigus.

„Kadangi mes ir toliau plečiame šviesai jautrią sistemą, kad apimtų kitus pagrindinius embriono vystymosi signalizacijos būdus, vystymosi biologijos bendruomenei suteiksime vertingų įrankių rinkinį, kuris gali padėti nustatyti signalo rezultatus, susijusius su daugeliu vystymosi procesų“, - sakė Yangas. .

Tyrėjai taip pat tikisi, kad šviesos technologija, kurią jie naudoja Wnt tirti, gali apšviesti audinių atstatymą ir vėžio tyrimus žmogaus audiniuose.

„Kadangi vėžys paprastai apima per daug suaktyvintus signalus, mes įsivaizduojame, kad šviesai jautrūs Wnt aktyvatoriai gali būti naudojami vėžio progresavimui gyvose ląstelėse tirti“, – sakė Zhang. "Sujungus su gyvų ląstelių vaizdavimu, galėsime kiekybiškai nustatyti, kas normalias ląsteles gali paversti vėžinėmis ląstelėmis. Signalo slenkstis suteikia pagrindinius duomenis tikslinių specifinių gydymo metodų kūrimui tiksliojoje medicinoje ateityje."