Wnt ถูกกระตุ้นโดยตัวรับบนผิวเซลล์ ซึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาต่อเนื่องภายในเซลล์ สัญญาณที่มากเกินไปหรือน้อยเกินไปอาจเป็นหายนะได้ ซึ่งทำให้ยากต่อการศึกษาเส้นทางนี้โดยใช้เทคนิคมาตรฐานที่กระตุ้นตัวรับที่ผิวเซลล์

ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน Wnt จะควบคุมการพัฒนาของอวัยวะต่างๆ เช่น ศีรษะ ไขสันหลัง และดวงตา นอกจากนี้ยังรักษาเซลล์ต้นกำเนิดในเนื้อเยื่อจำนวนมากในผู้ใหญ่: แม้ว่าการส่งสัญญาณ Wnt ไม่เพียงพออาจทำให้การซ่อมแซมเนื้อเยื่อล้มเหลว แต่อาจนำไปสู่การส่งสัญญาณ Wnt ที่เพิ่มขึ้นในมะเร็ง

เป็นการยากที่จะบรรลุความสมดุลที่จำเป็นด้วยวิธีมาตรฐานในการควบคุมเส้นทางเหล่านี้ เช่น การกระตุ้นด้วยสารเคมี เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้ออกแบบโปรตีนตัวรับให้ตอบสนองต่อแสงสีน้ำเงิน ด้วยวิธีนี้พวกเขาสามารถปรับระดับ Wnt ได้อย่างละเอียดโดยการปรับความเข้มและระยะเวลาของแสง

"กลยุทธ์การบำบัดด้วยแสงถูกนำมาใช้ในการบำบัดด้วยแสงซึ่งมีข้อดีคือความเข้ากันได้ทางชีวภาพและไม่มีผลตกค้างในบริเวณที่สัมผัส อย่างไรก็ตาม การบำบัดด้วยแสงด้วยแสงส่วนใหญ่มักจะใช้แสงเพื่อผลิตสารเคมีพลังงานสูง เช่น สายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยา Zhang กล่าวว่า "การแยกแยะระหว่างเนื้อเยื่อปกติและเนื้อเยื่อที่เป็นโรคนั้นเป็นไปไม่ได้" Zhang กล่าว "ในงานของเรา เราได้แสดงให้เห็นว่าแสงสีฟ้าสามารถเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณในช่องต่างๆ ของตัวอ่อนกบ เรามองเห็นถูกต้องว่าการกระตุ้นการทำงานของเซลล์ตามพื้นที่ที่กำหนดสามารถ บรรเทาความท้าทายของความเป็นพิษนอกเป้าหมาย"

นักวิจัยได้แสดงเทคโนโลยีของตนและตรวจสอบความสามารถในการปรับตัวและความไวโดยการส่งเสริมการพัฒนาของไขสันหลังและส่วนหัวของตัวอ่อนกบ พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าเทคโนโลยีของพวกเขาสามารถนำไปใช้กับตัวรับที่จับกับเมมเบรนอื่น ๆ ที่พิสูจน์แล้วว่ายากที่จะกำหนดเป้าหมาย เช่นเดียวกับสัตว์อื่น ๆ ที่ใช้เส้นทาง Wnt ร่วมกัน เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเส้นทางเหล่านี้ควบคุมการพัฒนาอย่างไรและจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อสิ้นสุด

"ในขณะที่เรายังคงขยายระบบไวแสงของเราให้ครอบคลุมเส้นทางการส่งสัญญาณพื้นฐานอื่นๆ สำหรับการพัฒนาของตัวอ่อน เราจะมอบชุดเครื่องมือที่มีค่าให้กับชุมชนชีววิทยาพัฒนาการ ซึ่งสามารถช่วยพวกเขาระบุผลลัพธ์ของสัญญาณที่อยู่เบื้องหลังกระบวนการพัฒนาต่างๆ ได้" Yang กล่าว .

นักวิจัยยังหวังว่าเทคโนโลยีที่ใช้แสงที่พวกเขาใช้ในการศึกษา Wnt สามารถส่องสว่างการซ่อมแซมเนื้อเยื่อและการวิจัยมะเร็งในเนื้อเยื่อของมนุษย์

"เนื่องจากมะเร็งมักจะเกี่ยวข้องกับสัญญาณที่กระตุ้นมากเกินไป เราจึงมองเห็นว่า Wnt activator ที่ไวต่อแสงสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาการลุกลามของมะเร็งในเซลล์ที่มีชีวิตได้" Zhang กล่าว "เมื่อรวมกับการถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิต เราจะสามารถระบุในเชิงปริมาณได้ว่าสิ่งใดที่สามารถเปลี่ยนเซลล์ปกติให้กลายเป็นเซลล์มะเร็งได้ เกณฑ์ของสัญญาณจะเป็นข้อมูลหลักสำหรับการพัฒนาการรักษาเฉพาะเจาะจงที่ตรงเป้าหมายในการแพทย์ที่แม่นยำในอนาคต"