Fotodynaaminen hoito, jota käytetään enimmäkseen ihosyöpien hoidossa ja joka tunnetaan vähäisistä sivuvaikutuksistaan, ei voi antaa toivottuja tuloksia, kun syöpäsolut sijaitsevat syvillä alueilla, joihin säteet eivät pääse helposti.
Boğaziçin yliopiston kemian laitoksen tiedekunnan jäsen Assoc. DR. Sharon Çatak ja hänen tiiminsä aloittivat tutkimuksen, joka eliminoi tämän fotodynaamisen hoidon haitan ja kaksinkertaisti säteiden sieppauksesta vastaavien molekyylien säteensieppauskapasiteetin. Sharon Çatakin johtamassa hankkeessa, jos molekyyleille asetetaan kaksi fotonia absorboivaa antennia, lasketaan näiden molekyylien käyttäytyminen solun sisällä ja saadut tulokset ohjaavat fotodynaamisen terapian kehittämistä syvissä elinten syöpien hoidossa kudoksiin.
Boğaziçin yliopiston kemian laitoksen tiedekunnan jäsen Assoc. DR. Üaron Çatakin vetämä projekti "Uusien valoherkistimien suunnittelu fotodynaamista hoitoa varten" on palkittu TÜBİTAK 1001 -ohjelmassa. Kahden vuoden suunnitellussa projektissa Assoc. DR. Çatakin kanssa tutkijana on mukana myös yksi perustutkinto, kaksi jatko-opiskelijaa ja yksi jatko-opiskelija.
Syöpähoito, jolla on vähän sivuvaikutuksia
Fotodynaamisella terapialla (FDT), joka on yksi lähestymistavoista, joka ei vaadi kirurgista toimenpidettä syövän hoidossa, on vähemmän sivuvaikutuksia kehoon kuin muilla syöpähoidoilla. Assoc. DR. Çatak selittää tämän hoitomenetelmän toiminnan seuraavasti: ”Keholle fotodynaamisessa terapiassa annettavat lääkkeet leviävät itse asiassa koko kehoon, mutta nämä lääkkeet ovat lääkkeitä, jotka aktivoituvat säteilyn avulla. Tästä syystä vain hoidettava syöpäalue säteilytetään ja kyseisen alueen lääkkeet aktivoituvat, ja on mahdollista toimia kohdennetulla tavalla. Lääkkeet, joita ei ole aktivoitu, erittyvät myös kehosta. Siksi hoidon sivuvaikutukset kehoon minimoidaan. Lisäksi sen hinta on hyvin alhainen verrattuna muihin syöpähoitoihin. "
Fotodynaamisen hoidon ainoa haittapuoli on, kun syöpäsolut sijaitsevat syvissä kudoksissa, joihin säteet eivät pääse helposti. Assoc. DR. Çatak sanoi: "Molekyyliä, joka absorboi tehokkaasti syvän kudoksen säteet, tutkitaan tänään. Siksi FDT-hoitoa syväkudoskasvaimissa ei ole toistaiseksi tehty. Tässä projektissa yritämme kuitenkin voittaa tämän FDT-rajoituksen ehdottamalla lääkemolekyylejä, jotka voidaan aktivoida myös syvissä kudoksissa ", toteaa, että niiden tavoitteena on lisätä fotodynaamisen hoidon vaikutusta.
Molekyylien säteensieppauskapasiteetti kaksinkertaistuu
Todetaan, että fotodynaamisessa terapiassa käytetään lääkemolekyyliä, jota kutsutaan PS (valoherkistimeksi) -molekyyliksi, Assoc. DR. Sharon Çatak toteaa, että niiden tavoitteena on lisätä hoidon tehokkuutta lisäämällä antenneja näihin molekyyleihin: "Lisäämme kaksi fotonia absorboivaa antennia FDA: n hyväksymään PS-molekyyliin, jolla työskentelemme. Kun näihin klooriperäisiin molekyyleihin lisätään kaksi fotoneja absorboivaa antennia, ne pystyvät sieppaamaan kaksi kertaa niin paljon valoa kuin normaalisti. Kun PS-molekyyli vastaanottaa säteet, singletti innostuu ensin, sitten molekyylin fotofysikaalisista ominaisuuksista riippuen se muuttuu singletin virittämästä tilasta tripletti-viritettyyn tilaan. Toisaalta, kohtaamalla happea kehoympäristössä, joka on luonteeltaan triplettitasolla, tripletin virittämä PS-molekyyli muuttaa hapen reaktiiviseksi tilaksi siirtämällä energiaa happeen. Toisin sanoen, molekyylin tehtävä on absorboida säde ja siirtää säteen tarjoama energia happeen. Lyhyesti sanottuna happi, joka suorittaa solujen hajoamisen, ei ole PS-molekyyli; tämä molekyyli on kuitenkin vastuussa hapen reaktiivisesta muuttamisesta. "
Çatakin mukaan se, että fotodynaaminen hoito voi olla tehokkaampaa syvissä kudoksissa sijaitseville syöpäsoluille, riippuu PS-molekyylien kyvystä absorboida enemmän säteitä: "Haluamme lisätä kaksi fotonia absorboivaa antennia PS-molekyyliin, jotta se voi imevät energiaa syviin kudoksiin. Koska injektoitu PS-molekyyli ei voi absorboitua tehokkaasti tällä aallonpituudella, vaikka se menisikin syvään kudokseen, ja siksi tämän molekyylin FDT-tehokkuus ei ole täällä mahdollista. Hoidossa käytetty korkean aallonpituuden valo (punainen valo) voi kuitenkin tunkeutua syvään kudokseen. Tällä lähestymistavalla, kun lisäämme kaksi fotonia absorboivaa antennia molekyyliin, tuplamme absorboituneiden fotonien määrän. Myöhemmin meillä on myös mahdollisuus testata, kuinka nämä molekyylit liikkuvat kehokudoksen läpi laboratorio-olosuhteissa ja miten lääkkeet ovat vuorovaikutuksessa solukalvon kanssa. "
Ohjaava työ kokeellisille kemikoille
Korostaen, että projekti on puhtaasti teoreettinen molekyylimallinnustutkimus ja jatkuu tietokoneympäristössä tehtävien simulaatioiden kanssa, Assoc. DR. Sharon Çatak selittää projektin tulosten edut seuraavasti: ”Jo laboratorioissa syntetisoidaan mainitsemamme molekyylit, tutkitaan, miten ne käyttäytyvät solun sisällä mallinnamalla. Näiden tutkimusten etuna laskennallisessa kemiassa tulee kyky löytää molekyylien fotofysikaaliset ominaisuudet hyvin yksityiskohtaisesti. Annamme kokeellisille kemikoille ennusteen siitä, mitä molekyyliä he voivat modifioida millä tavalla, jotta he voivat syntetisoida molekyylejä löytämämme perusteella laskemalla sen sijaan, että tekisimme toistuvasti kokeiluja ja virheitä, ja nopeutamme prosessia paljon. "
Ole ensimmäinen, joka kommentoi