Управление движением клеток светом достигнуто в живых организмах

Понимание роста и движения клеток — ключ к созданию методов лечения рака и других заболеваний, вызванных нарушением клеточного поведения. Прорыв в генетической медицине показал, как гены контролируют «включение» или «выключение» белков на молекулярном уровне, но влияние белковой сигнализации на поведение клеток изучено недостаточно.

Техника, разработанная в лаборатории Клауса Хана (UNC Chapel Hill), использует свет для манипуляции активностью белка в определённое время и в конкретном месте живой клетки. Это новый инструмент для изучения функций белков.

В статье в Nature Cell Biology команда под руководством Дениз Монтелл (Johns Hopkins) описала применение этой техники на живых плодовых мушках. Метод позволяет контролировать поведение белка в клетках и животных, просто направляя на них сфокусированный луч света.

Как отметил Хан, эта работа дополняет совместное исследование с Анной Хуттенлохер (University of Wisconsin-Madison), опубликованное ранее в Developmental Cell, которое показало, что технику можно использовать для управления движением клеток у живых рыбок данио.

«Мы показали, что эта техника работает в двух разных живых организмах, доказав принципиальную возможность активации ключевого белка светом. В данном случае белок контролирует движение клеток, что позволяет перемещать клетки в животных. Это особенно ценно для исследований, где фокусом является движение клеток: эмбриональное развитие, регенерация нервов и метастазирование рака. Теперь учёные могут контролировать, где и когда активируются определённые белки в животных, что обеспечивает ранее недоступный уровень контроля», — сказал Хан.

Новая технология превосходит предыдущие световые методы, которые использовали токсичные длины волн, повреждали клеточную мембрану или могли только «включать» белки, но не «выключать» их. В отличие от некоторых подходов, она не требует инъекции кофакторов или других искусственных материалов в изучаемых животных.