Spośród wszystkich metod leczenia raka terapia fotodynamiczna – w której światło jest używane do niszczenia komórek nowotworowych – może mieć jeden z najdziwniejszych skutków ubocznych: pacjenci często lepiej widzą w ciemności.
Teraz naukowcy odkryli, dlaczego tak się dzieje. Rodopsyna, wrażliwe na światło białko w siatkówce oka, wchodzi w interakcję ze światłoczułym związkiem – chloryną e6 (Ce6), która jest kluczowym elementem terapii fotodynamicznej.
Nowe badania opierają się na tym, co naukowcy już wiedzą o retinalu (związku organicznym wchodzącym w skład purpury wzrokowej rodopsyny), który zwykle nie jest wrażliwy na światło podczerwone.
Światło widzialne powoduje, że retinal oddziela się od rodopsyny – jest to przekształcane w sygnał, który widzą nasze mózgi. W nocy, kiedy nie otrzymujemy zbyt wiele światła widzialnego, ten sam mechanizm można „uruchomić” za pomocą innej kombinacji światła i chemii.
W świetle podczerwonym, przy użyciu chloryny retinal reaguje w taki sam sposób, jak w przypadku światła widzialnego.
W celu sprawdzenia działaniu powyższych mechanizmów, autorzy badań wykonali liczne obliczenia chemiczne oraz przeprowadzili symulację molekularną. Symulację prowadzono przez kilka miesięcy, zanim udało się dokładnie zbadać reakcję chemiczną wywołaną promieniowaniem podczerwonym.
W symulacji badacze umieścili wirtualne białko rodopsyny na błonie lipidowej i dodali kilka cząsteczek chloryny e6 oraz wodę. Gdy chloryna e6 pochłaniała promieniowanie podczerwone, oddziaływała z tlenem w tkance oka, przekształcając go w wysoce reaktywny tlen singletowy. Oprócz niszczenia komórek rakowych tlen singletowy może również reagować z retinalem i umożliwiać poprawę widzenia w nocy – pokazała symulacja.
Krople zamiast noktowizora
Wpływ chloryny e6 na widzenie w ciemności zbadano w 2015 roku, kiedy to grupa naukowców z Science for The Masses opracowała specjalne krople do oczu zawierające ten związek. Głównym celem badaczy było stworzenie leku pomagającego osobom cierpiącym na tzw. kurzą ślepotę bądź borykających się z zaburzeniami widzenia.
Testy przeprowadzono na pięciu badanych, którzy nie mieli problemów ze wzrokiem. Po przyjęciu kropli zostali poddani testom w ciemności – musieli rozpoznać symbole – ruchome bądź statyczne – znajdujące się na różnokolorowym tle i znajdujące się w różnej odległości.
Prosty eksperyment pozwolił stwierdzić, że krople z chloryną znacznie poprawiły widzenie w nocy, a co ważniejsze – nie pozostawiły efektów ubocznych. Autorzy tego badania nie sprawdzali jednak, jakie mechanizmy stoją za działaniem chloryny.
Dzięki nowym badaniom istnieje szansa na ograniczenie tego skutku ubocznego u osób przechodzących terapię fotodynamiczną oraz na zastosowanie leków opartych na chlorynie e6 u osób z zaburzeniami widzenia.