在胚胎等过程中神经发育、伤口愈合或癌症侵袭，细胞以一种协调的方式成群移动。领导这些细胞群的是所谓的领导细胞，它们具有高度的流动性，似乎可以指导整个群体的迁移，就像动物群体经常根据领导者的指示组织起来一样。

由加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)首席研究员、巴塞罗那大学(UB)教授Xavier Trepat领导的一项研究，试图利用光遗传学控制在实验室中产生领导细胞，以测试是否真的存在指导这种集体运动的细胞和跟随它们的细胞，以及信息如何从一个细胞传递到另一个细胞，以便以协调的方式移动。

研究小组使用了能够跟随蓝光运动的转基因细胞。当细胞被光束照射时，蛋白质Rac1被激活，导致被称为板状基的突起，促进细胞运动。

在研究组开发的模型中，细胞被放置在由凝胶组成的基质上，其硬度与身体组织相似，包含线性模式，因此不同数量的细胞组按照该模式排成一行。然后用蓝光照射这些“细胞序列”来研究它们的集体运动。

这些实验表明，没有领导细胞指导集体行为，但那些被认为是追随者的细胞也参与了运动。

“这些结果在设计阻止肿瘤侵袭或加速伤口愈合的治疗方法时是相关的。”“我们必须对参与运动的所有细胞采取行动，而不仅仅是我们认为领导其他细胞运动的单个细胞，”IBEC ICREA研究教授、该研究的负责人泽维尔·特雷帕特解释说。

细胞力和速度之间的关系是细胞迁移中最基本和尚未解决的问题之一。然而，描述宏观世界中物体运动的物理规则不能直接用于细胞水平，因此有必要创建新的模型，使我们能够在微观水平上描述运动。研究人员与来自德累斯顿马克斯普朗克复杂系统物理研究所的理查德·阿勒特合作，开发了一个数学模型，该模型可以确定细胞产生的力的空间分布如何转化为它们的迁移速度。

领导这项研究的Xavier Trepat也是巴塞罗那大学的教授，也是生物工程、生物材料和纳米医学生物医学研究网络中心(CIBER-BBN)的成员。这项研究是Leone Rossetti博士后工作的一部分，由Marie Skłodowska-Curie资助。