Wnt diaktifkan oleh reseptor pada permukaan sel, yang mencetuskan lata tindak balas dalam sel. Terlalu banyak atau terlalu sedikit isyarat boleh menjadi bencana, yang menjadikannya sangat sukar untuk mengkaji laluan ini menggunakan teknik standard yang merangsang reseptor permukaan sel.
Semasa perkembangan embrio, Wnt mengawal perkembangan banyak organ, seperti kepala, saraf tunjang, dan mata. Ia juga mengekalkan sel stem dalam banyak tisu pada orang dewasa: Walaupun isyarat Wnt yang tidak mencukupi boleh menyebabkan kegagalan pembaikan tisu, ia boleh menyebabkan peningkatan isyarat Wnt dalam kanser.
Sukar untuk mencapai keseimbangan yang diperlukan melalui kaedah standard untuk mengawal selia laluan ini, seperti rangsangan kimia. Untuk menyelesaikan masalah ini, para penyelidik mereka bentuk protein reseptor untuk bertindak balas kepada cahaya biru. Dengan cara ini, mereka boleh memperhalusi tahap Wnt dengan melaraskan keamatan dan tempoh cahaya.
"Cahaya sebagai strategi rawatan telah digunakan dalam terapi fotodinamik, yang mempunyai kelebihan biokompatibiliti dan tiada kesan sisa di kawasan terdedah. Namun, kebanyakan terapi fotodinamik biasanya menggunakan cahaya untuk menghasilkan bahan kimia bertenaga tinggi, seperti spesies oksigen reaktif. Tanpa membezakan antara tisu normal dan tisu berpenyakit, terapi yang disasarkan menjadi mustahil," kata Zhang: "Dalam kerja kami, kami telah menunjukkan bahawa cahaya biru boleh mengaktifkan laluan isyarat dalam petak berbeza embrio katak. Kami membayangkan betul Rangsangan fungsi sel yang ditakrifkan secara spatial boleh mengurangkan cabaran ketoksikan di luar sasaran."
Para penyelidik menunjukkan teknologi mereka dan mengesahkan kebolehlarasan dan sensitivitinya dengan mempromosikan perkembangan saraf tunjang dan kepala embrio katak. Mereka membuat hipotesis bahawa teknologi mereka juga boleh digunakan pada reseptor terikat membran lain yang terbukti sukar untuk disasarkan, serta haiwan lain yang berkongsi laluan Wnt, untuk lebih memahami cara laluan ini mengawal pembangunan dan apa yang berlaku apabila ia berakhir.
"Ketika kami terus mengembangkan sistem sensitif cahaya kami untuk merangkumi laluan isyarat asas lain untuk pembangunan embrio, kami akan menyediakan komuniti biologi perkembangan dengan satu set alat berharga yang boleh membantu mereka menentukan keputusan isyarat di sebalik banyak proses pembangunan," kata Yang. .
Penyelidik juga berharap teknologi berasaskan cahaya yang mereka gunakan untuk mengkaji Wnt dapat menerangi pembaikan tisu dan penyelidikan kanser dalam tisu manusia.
"Oleh kerana kanser biasanya melibatkan isyarat terlalu aktif, kami membayangkan bahawa pengaktif Wnt sensitif cahaya boleh digunakan untuk mengkaji perkembangan kanser dalam sel hidup, " kata Zhang. "Digabungkan dengan pengimejan sel hidup, kami akan dapat menentukan secara kuantitatif perkara yang boleh mengubah sel normal menjadi sel kanser. Ambang isyarat menyediakan data utama untuk pembangunan rawatan khusus yang disasarkan dalam perubatan ketepatan pada masa hadapan."
