可以毫不夸張地說，光遺傳學(xué)技術(shù)給神經(jīng)學(xué)帶來了一場(chǎng)革命?，F(xiàn)在，這一技術(shù)已經(jīng)迅速成為了許多實(shí)驗(yàn)室里的標(biāo)準(zhǔn)工具。盡管光遺傳學(xué)還不是一個(gè)*的名詞，不過它已經(jīng)進(jìn)入了科研領(lǐng)域的主流。越來越多的人相信，光遺傳學(xué)技術(shù)不僅可以闡明疾病機(jī)理，還能夠治療多種人類疾病。

2015年1月，科學(xué)家們成功地通過光遺傳學(xué)來控制精子的功能。他們將一種用于cAMP合成的光激活酶，插入缺乏內(nèi)源酶的小鼠精子。這些小鼠的精子通常是非運(yùn)動(dòng)性的，因此小鼠是不育的。用藍(lán)光刺激這些精子之后，它們能夠產(chǎn)生cAMP，開始再次游動(dòng)，甚至能夠使卵細(xì)胞受精。

光遺傳學(xué)更多的還是應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)，2015年9月，一個(gè)研究小組獲得了一項(xiàng)光遺傳學(xué)突破：用光提高記憶力。他們用他們的新分子OptoSTIM1，改進(jìn)了控制活生物體內(nèi)細(xì)胞鈣離子（Ca2+）通道的過程。去年11月，研究人員通過光遺傳學(xué)技術(shù)成功促進(jìn)了斑馬魚受損神經(jīng)回路的修復(fù)。

但是，目前還沒有將光遺傳學(xué)應(yīng)用于癌癥的研究報(bào)道。zui近，美國(guó)塔夫斯大學(xué)的生物學(xué)家，利用一種蛙模型證明，他們能夠用光來控制細(xì)胞間的電子信號(hào)，從而防止腫瘤的形成和并使腫瘤正?；?。報(bào)道了利用光遺傳學(xué)特定地操縱生物電信號(hào)，來預(yù)防和抑制由癌基因誘導(dǎo)的腫瘤。

青蛙是癌癥基礎(chǔ)科學(xué)研究的一個(gè)很好模型，因?yàn)榍嗤芎筒溉閯?dòng)物共有很多相同的特征。這些特征包括：快速的細(xì)胞分裂、組織混亂、血管生長(zhǎng)增加、侵襲性和細(xì)胞具有異常的正內(nèi)部電壓。

幾乎所有的健康細(xì)胞內(nèi)部都比外部有著更多的負(fù)電壓；細(xì)胞膜上離子通道的打開和關(guān)閉會(huì)導(dǎo)致電壓變得更正性（去極化細(xì)胞）或負(fù)性（極化細(xì)胞）。腫瘤在變得明顯之前，可以通過它們異常的生物電標(biāo)簽而被檢測(cè)到。

這些電性能，不僅僅是致癌過程的副產(chǎn)物。它們積極調(diào)控著細(xì)胞從正常解剖角色向腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的偏離。發(fā)現(xiàn)新的方法來特異性地控制這種生物電信號(hào)，可能為新的癌癥生物醫(yī)學(xué)方法，開辟重要的途徑。

研究人員向非洲爪蟾胚胎中注入了一種細(xì)胞，該細(xì)胞攜帶編碼突變RAS癌基因（已知可引起腫瘤樣增生）的RNA。研究人員還表達(dá)和激活了一個(gè)藍(lán)光激活的、帶正電的離子通道——ChR2D156A，或一個(gè)綠光激活的質(zhì)子泵Archaerhodopsin (Arch)，這兩者都能使青蛙胚胎細(xì)胞超極化，從而誘導(dǎo)一個(gè)電流，使細(xì)胞從一種腫瘤樣的去極化狀態(tài)，到達(dá)一種正常的、更負(fù)極化的狀態(tài)。兩種藥物的激活，可顯著降低腫瘤形成的發(fā)生率，也增加了腫瘤恢復(fù)到正常組織的頻率。

用光來控制離子通道，已經(jīng)成為神經(jīng)細(xì)胞和大腦研究的一種的突破性工具，但是目前，光遺傳學(xué)尚未應(yīng)用于癌癥。這提供了一種新的治療方法，使用光來推翻致癌基因突變的作用。使用光來特異性地靶定腫瘤，可以避免*或類似藥物產(chǎn)生的全身毒性。