सेल पृष्ठभागावरील रिसेप्टर्सद्वारे Wnt सक्रिय केले जाते, जे सेलमध्ये प्रतिक्रियांचे कॅस्केड ट्रिगर करते. खूप जास्त किंवा खूप कमी सिग्नल आपत्तीजनक असू शकतात, ज्यामुळे सेल पृष्ठभाग रिसेप्टर्सला उत्तेजित करणाऱ्या मानक तंत्रांचा वापर करून या मार्गाचा अभ्यास करणे खूप कठीण होते.

गर्भाच्या विकासादरम्यान, Wnt डोके, पाठीचा कणा आणि डोळे यासारख्या अनेक अवयवांच्या विकासाचे नियमन करते. हे प्रौढांमधील अनेक ऊतींमधील स्टेम पेशींची देखभाल देखील करते: जरी अपुरा Wnt सिग्नलिंग टिश्यू दुरूस्ती अयशस्वी होऊ शकते, तरीही कर्करोगात वाढलेले Wnt सिग्नलिंग होऊ शकते.

रासायनिक उत्तेजनासारख्या या मार्गांचे नियमन करण्यासाठी मानक पद्धतींद्वारे आवश्यक संतुलन साधणे कठीण आहे. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, संशोधकांनी निळ्या प्रकाशाला प्रतिसाद देण्यासाठी रिसेप्टर प्रोटीनची रचना केली. अशाप्रकारे, ते प्रकाशाची तीव्रता आणि कालावधी समायोजित करून Wnt पातळी ठीक-ट्यून करू शकतात.

"उपचार धोरण म्हणून प्रकाशाचा वापर फोटोडायनामिक थेरपीमध्ये केला गेला आहे, ज्यामध्ये बायोकॉम्पॅटिबिलिटीचे फायदे आहेत आणि उघड झालेल्या भागात कोणताही अवशिष्ट प्रभाव नाही. तथापि, बहुतेक फोटोडायनामिक थेरपी सामान्यतः उच्च-ऊर्जा रसायने तयार करण्यासाठी प्रकाश वापरतात, जसे की प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती. शिवाय. सामान्य ऊती आणि रोगग्रस्त ऊतींमधील फरक ओळखणे, लक्ष्यित थेरपी अशक्य होते," झांग म्हणाले: "आमच्या कामात, आम्ही दाखवले आहे की निळा प्रकाश बेडूक भ्रूणांच्या वेगवेगळ्या कंपार्टमेंटमध्ये सिग्नलिंग मार्ग सक्रिय करू शकतो. आम्ही योग्य कल्पना करतो. ऑफ-लक्ष्य विषारीपणाचे आव्हान कमी करा."

संशोधकांनी त्यांच्या तंत्रज्ञानाचे प्रात्यक्षिक केले आणि बेडूक भ्रूणांच्या पाठीचा कणा आणि डोक्याच्या विकासास प्रोत्साहन देऊन त्याची समायोजितता आणि संवेदनशीलता सत्यापित केली. त्यांनी असे गृहीत धरले की त्यांचे तंत्रज्ञान इतर झिल्ली-बाउंड रिसेप्टर्सवर देखील लागू केले जाऊ शकते ज्यांना लक्ष्य करणे कठीण आहे, तसेच हे मार्ग विकासाचे नियमन कसे करतात आणि ते संपल्यावर काय होते हे चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी Wnt मार्ग सामायिक करणारे इतर प्राणी देखील लागू केले जाऊ शकतात.

"आम्ही भ्रूण विकासासाठी इतर मूलभूत सिग्नलिंग मार्गांचा अंतर्भाव करण्यासाठी आमची प्रकाश-संवेदनशील प्रणाली विस्तारत राहिल्याने, आम्ही विकासात्मक जीवशास्त्र समुदायाला मौल्यवान साधनांचा संच प्रदान करू जे त्यांना अनेक विकासात्मक प्रक्रियांमागील सिग्नल परिणाम निर्धारित करण्यात मदत करू शकतात," यांग म्हणाले. .

संशोधकांना आशा आहे की ते Wnt चा अभ्यास करण्यासाठी वापरत असलेले प्रकाश-आधारित तंत्रज्ञान मानवी ऊतींमधील ऊतक दुरुस्ती आणि कर्करोगाच्या संशोधनास प्रकाश देऊ शकते.

"कर्करोगामध्ये सहसा अति-सक्रिय सिग्नल समाविष्ट असतात, आम्ही कल्पना करतो की प्रकाश-संवेदनशील डब्ल्यूएनटी अॅक्टिव्हेटर्सचा उपयोग जिवंत पेशींमध्ये कर्करोगाच्या प्रगतीचा अभ्यास करण्यासाठी केला जाऊ शकतो," झांग म्हणाले. "लाइव्ह सेल इमेजिंगसह एकत्रित, आम्ही सामान्य पेशींचे कर्करोगाच्या पेशींमध्ये काय रूपांतर करू शकतो हे परिमाणात्मकपणे निर्धारित करण्यात सक्षम होऊ. सिग्नल थ्रेशोल्ड भविष्यात अचूक औषधांमध्ये लक्ष्यित विशिष्ट उपचारांच्या विकासासाठी मुख्य डेटा प्रदान करतो."