A fotodinamikai terápia, amelyet leginkább a bőrrák kezelésében alkalmaznak, és alacsony mellékhatásairól ismert, nem tudja elérni a kívánt eredményt, ha a rákos sejtek olyan mély területeken helyezkednek el, ahol a sugarak nem érik el könnyen.
Boğaziçi Egyetem Kémia Tanszék oktató assz. Dr. Sharon Çatak és csapata olyan kutatásba kezdett, amely kiküszöböli a fotodinamikai terápia ezt a hátrányát, és megduplázza a sugarak megkötéséért felelős molekulák sugárfogó képességét. A Sharon Çatak által vezetett projektben, ha két fotont elnyelő antennát helyeznek a molekulákra, akkor kiszámítják, hogy ezek a molekulák hogyan viselkednek a sejt belsejében, és a kapott eredmények irányítják a fotodinamikai terápia fejlesztését a mélyen elhelyezkedő szervrákok kezelésére szövetek.
Boğaziçi Egyetem Kémiai Tanszék oktató asszoc. Dr. Newaron Çatak által lebonyolított „Új fotóérzékenyítők tervezése fotodinamikai terápiához” című projektet TÜBİTAK 1001 támogatással jutalmazták. A tervek szerint két évig tartó projektben Assoc. Dr. Çatakkal egy egyetemi hallgató, két végzős hallgató és egy doktorandusz is részt vesz kutatóként.
Rákkezelés minimális mellékhatásokkal
A fotodinamikai terápia (FDT), az egyik olyan megközelítés, amely nem igényel műtéti beavatkozást a rák kezelésében, kevesebb mellékhatással jár a szervezetben, mint más rákkezelések. Assoc. Dr. Çatak a következőképpen magyarázza ennek a kezelési módnak a működését: „A fotodinamikai terápiában a testnek adott gyógyszerek valójában az egész testre elterjedtek, de ezek a gyógyszerek sugárzás által aktivált gyógyszerek. Emiatt csak a kezelendő rákos területet besugározzák, az ezen a területen lévő gyógyszerek aktiválódnak, és célorientált módon lehet dolgozni. Az inaktivált gyógyszerek is kiürülnek a szervezetből. Ezért a kezelés testre gyakorolt mellékhatásai minimálisra csökkennek. Ezenkívül költsége nagyon alacsony a többi rákkezeléshez képest. "
A fotodinamikai terápia egyetlen hátránya, ha a rákos sejtek olyan mély szövetekben helyezkednek el, ahová a sugarak nem tudnak könnyen eljutni. Assoc. Dr. Çatak elmondta: "A molekulát, amely hatékonyan elnyeli a mély szövetben található sugarakat, ma vizsgálják. Ezért a mély szöveti daganatokban FDT kezelést eddig nem végeztek. Ebben a projektben azonban megpróbáljuk leküzdeni az FDT ezen korlátozását azáltal, hogy olyan gyógyszermolekulákat javasolunk, amelyek a mély szövetekben is aktiválhatók ”- jegyzi meg, hogy célja a fotodinamikai terápia hatásának fokozása.
A molekulák sugárfogóképessége megduplázódik
Megállapítva, hogy a fotodinamikai terápiában egy PS (fényérzékenyítő) molekulának nevezett gyógyszermolekulát alkalmaznak, Assoc. Dr. Sharon Çatak kijelenti, hogy célja a kezelés hatékonyságának növelése antennák hozzáadásával ezekhez a molekulákhoz: „Két fotont elnyelő antennát adunk az FDA által jóváhagyott PS molekulához, amelyen dolgozni fogunk. Ha két fotont abszorbeáló antennát adunk ezekhez a klórból származó molekulákhoz, akkor a normálisnál kétszer annyi fényt képesek megfogni. Amikor a PS molekula megkapja a sugarakat, a szingulett először izgatottá válik, majd a molekula fotofizikai tulajdonságaitól függően a szingulett gerjesztett állapotából a triplett gerjesztett állapotba változik. Másrészt azáltal, hogy oxigénnel találkozik a test környezetében, amely természeténél fogva hármas szinten van, a hármas gerjesztett PS molekula az oxigént átviszi az oxigént reaktív állapotba azáltal, hogy energiát ad át oxigénre. Más szavakkal, a molekula feladata itt elnyelni a nyalábot és átadni a nyaláb által biztosított energiát az oxigénre. Röviden: a sejtek lebontását végző oxigén nem a PS molekula; ez a molekula azonban felelős az oxigén reakciójáért. "
Çatak szerint az a tény, hogy a fotodinamikus terápia hatékonyabb lehet a mély szövetekben elhelyezkedő rákos sejtek számára, attól függ, hogy a PS-molekulák képesek-e több sugár elnyelésére: „Két fotont abszorbeáló antennát szeretnénk felvenni a PS-molekulára, hogy az képes legyen elnyeli az energiát a mély szövetekben. Mivel az injektált PS molekula nem képes hatékonyan felszívódni ezen a hullámhosszon, még akkor sem, ha mély szövetbe kerül, és ezért ennek a molekulának az FDT aktivitása itt nem lehetséges. A kezelés során használt nagy hullámhosszú fény (vörös fény) azonban behatolhat a mély szövetekbe. Ezzel a megközelítéssel, amikor két fotont elnyelő antennát adunk a molekulához, megduplázzuk az abszorbeált fotonok számát. A későbbiekben is lehetőségünk lesz kipróbálni, hogy ezek a molekulák laboratóriumi körülmények között hogyan mozognak a testszöveten, és hogyan hatnak a gyógyszerek a sejtmembránra. "
Irányító munka kísérleti vegyészek számára
Hangsúlyozva, hogy a projekt tisztán elméleti molekuláris modellezési tanulmány, és számítógépes környezetben készítendő szimulációkkal folytatja, Assoc. Dr. Sharon Çatak a következőképpen magyarázza a projekt eredményeinek előnyeit: „Már vannak olyan laboratóriumok, ahol az általunk említett molekulákat szintetizálják, modellezéssel megvizsgáljuk, hogyan viselkednek a sejt belsejében. Ezeknek a számítógépes kémiai tanulmányoknak az az előnye, hogy nagyon részletesen meg tudják találni a molekulák fotofizikai tulajdonságait. Kísérleti kémikusoknak jóslatot adunk arról, hogy melyik molekulát milyen módon tudják módosítani, így a talált eredmények alapján szintetizálhatják a molekulákat a kiszámítással, ahelyett, hogy ismételten kipróbálnák és hibáztatnák, és nagyon gyorsítjuk a folyamatot.
Legyen az első, aki kommentál