Investigadores del Centro de Biotecnología de Turku han inventado nuevas herramientas para decodificar y controlar circuitos de señalización en células vivas con destellos de luz. En principio, cualquier circuito celular ahora puede ser dirigido con el nuevo método. Al usar este enfoque, los investigadores descubrieron queSe puede hacer que los principales circuitos de señalización biológica resuenen cuando se manejan a su frecuencia de resonancia.
La resonancia es un concepto familiar en música, física e ingeniería y subyace a los enfoques técnicos en química, biología y medicina.
"Nuestro descubrimiento de que los circuitos de señalización de las células de mamíferos pueden hacer que resuenen es nuevo y probablemente tenga relevancia en el tratamiento de enfermedades. Con este método podemos controlar cuándo está activada o desactivada la vía de señalización", dice el investigador principal Michael Courtneydel Centro de Biotecnología de Turku en la Universidad de Turku y la Universidad de Åbo Akademi, Finlandia.
El equipo desarrolló inhibidores optogenéticos para las proteínas quinasas como JNK, que es un regulador central de la función celular.
"No se pensó que la proteína JNK en el citoplasma celular regulara la expresión génica en el núcleo y pensamos que la inhibición continua en el citoplasma es ineficaz. Sin embargo, el equipo descubrió que administrar una frecuencia específica de pulsos de inhibición a JNK en el citoplasma condujoinhibición de la expresión génica en el núcleo. Esto indica que los circuitos de señalización celular pueden controlarse de formas previamente imprevistas una vez que se ha identificado el código de tiempo apropiado ", dice Courtney.
Explica que la resonancia del circuito celular no solo podría desempeñar un papel inesperado en los procesos degenerativos de la enfermedad, sino que incluso podría guiar el descubrimiento de nuevos enfoques terapéuticos.
Curiosamente, el único informe anterior sobre la resonancia del circuito celular en la literatura científica mostró que se puede usar para prevenir el crecimiento de células microbianas. Este nuevo descubrimiento de comportamiento similar en células de mamíferos sugiere que podría usarse para detener el crecimiento de las células cancerosas.
"Actualmente, el desarrollo de resistencia a nuevos medicamentos es un problema importante en el cáncer, ya que cuesta miles de millones de dólares desarrollar y aprobar nuevos medicamentos y, sin embargo, pueden volverse ineficaces rápidamente como tratamiento. Con esta nueva información de investigación, nosotrostal vez pueda cambiar la frecuencia en lugar de usar el mismo medicamento y de esta manera lograr un mejor resultado ", dice Courtney.
El fenómeno recientemente descubierto del equipo de investigación de resonancia de circuito en células de mamíferos podría ofrecer una forma de evitar o evitar la resistencia a los medicamentos. Los investigadores ahora han reunido un consorcio de investigación que ha solicitado financiación para comenzar la evaluación de esta idea.
El equipo comenzó a desarrollar herramientas reguladas por la luz mientras estaba en la Universidad del Este de Finlandia. El proyecto fue financiado principalmente por el programa Photonics de la Academia de Finlandia. La resonancia del circuito de mamíferos fue descubierta y caracterizada por el equipo después de mudarse a la Universidad de Turku.El equipo recibió el apoyo de Turku BioImaging y la financiación del Instituto Nacional del Cáncer en los Estados Unidos, el programa EU-Marie Skłodowska Curie y las fundaciones finlandesas, incluidas las Fundaciones Magnus Ehrnrooth, Alfred Koredelin, Instrumentarium y Orion.
Este trabajo fue publicado en el Comunicaciones de la naturaleza diario del 12 de mayo de 2017.
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Materiales proporcionado por Turun yliopisto Universidad de Turku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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