(圖:The Jackson Laboratory)

美國塔夫斯大學(Tufts University)利用光遺傳學技術,用光控制癌細胞的電訊號,阻止並逆轉了癌細胞的生長。這是光遺傳學首次報道用於癌症研究,為癌症治療提供了新思路。

 

用光控制細胞的電訊號

研究人員向蛙胚胎中轉入兩種基因,一種是癌基因(oncogene),使個體易發生癌症;另一種基因會讓癌細胞表面表達離子通道(ion channel)。在特定訊號的控制下,離子通道開放,離子從中流入或流出細胞,形成電訊號。

研究的關鍵在於向蛙胚胎中轉入的離子通道對光敏感,因此可以用光遺傳學的辦法控制它們,從而控制細胞的電訊號模式以及細胞間的訊號交流,包括細胞是否要發展為癌細胞。

共同作者 Dany Adams 形象地解釋了研究結果,打開藍光,照在腫瘤部位,經過 24 小時,腫瘤消失。

解碼生物電訊號

資深及通訊作者 Michael Levin博士說,癌症擴散時,健康細胞和癌細胞之間會產生某種形式的交流,找到辦法控制這種電訊號可能是癌症研究的一個重要手段。

此外,細胞間的訊號交流對腫瘤抑制也很重要。研究的主要目標是了解電壓變化,即電訊號,如何在細胞間傳導並控制細胞間化學訊號的傳遞。

Levin 表示,接下來十年的時間,研究人員將致力於破解生物電訊號,弄清楚模式決策和不同的細胞行為如何編碼為電訊號。

這是光遺傳學首次報道用於癌症研究。研究中提示的細胞的電訊號會影響疾病的進程,將為疾病的研究和治療提供新思路。

 

參考資料:

  1. Chernet, B. T., Adams, D. S., Lobikin, M., & Levin, M. (2016). Use of genetically encoded, light-gated ion translocators to control tumorigenesis. Oncotarget, 7(15), 19575-19588. doi:10.18632/oncotarget.8036
  2. Gruber, B. (2016). Battling cancer with light. Reuters.
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