Med vsemi različnimi načini zdravljenja raka ima lahko fotodinamična terapija, pri kateri se svetloba ubija rakave celice, enega najbolj nenavadnih stranskih učinkov: bolniki pogosto bolje vidijo v temi.
Zdaj so raziskovalci ugotovili, zakaj se to dogaja: rodopsin, svetlobno občutljiv protein v mrežnici v naših očeh, sodeluje s spojino, imenovano klorin e6, ki je ključna sestavina te vrste zdravljenja raka.
Delo temelji na tem, kar znanstveniki že poznajo o organski spojini mrežnice, ki se nahaja v očesu in je običajno neobčutljiva na infrardečo svetlobo.
Vidna svetloba, ki vstopi v oko, povzroči, da se mrežnica loči od rodopsina – ta se pretvori v električni signal, ki ga možgani lahko razlagajo. Čeprav ponoči nimamo veliko vidne svetlobe, se izkaže, da bi ta mehanizem lahko povzročila tudi drugačna kombinacija svetlobe in kemije.
Z infrardečo svetlobo in z injekcijo klora se mrežnica spremeni na enak način kot pri vidni svetlobi.
“To pojasnjuje povečano ostrino vida ponoči,” je dejala kemik Antonio Monari z Univerze v Loreni v Franciji Laure Caylos iz CNRS.
»Vendar nismo natančno vedeli, kako so rodopsin in njegova aktivna mrežnična skupina vplivali na klor. Ta mehanizem smo lahko ugotovili z molekularnim modeliranjem. '
Skupina je skupaj z nekaterimi kemijskimi izračuni na visoki ravni uporabila molekularno modeliranje za premikanje posameznih atomov (v smislu njihove privlačnosti ali odbijanja) in prekinitev ali ustvarjanje kemičnih vezi.
Simulacija je trajala mesece – in opravila milijone izračunov -, preden je lahko natančno simulirala kemično reakcijo, ki jo povzroča infrardeče sevanje. V resničnem življenju se bo reakcija pojavila v samo nanosekundah.
“Za simulacijo smo v lipidno membrano vstavili navidezni protein rodopsin, vstavljen v njegovo lipidno membrano, v stik z nekaj molekulami klora e6 in vodo ali več deset tisoč atomi,” je za CNRS dejal Monari.
Ker klorin e6 absorbira infrardeče sevanje, sodeluje s kisikom v očesnem tkivu in ga pretvori v zelo reaktiven singletni kisik – poleg uničevanja rakavih celic pa lahko singletni kisik reagira tudi z mrežnico in spodbudi povečan nočni vid.
Znanstveniki zdaj poznajo kemijo, ki stoji za tem nenavadnim neželenim učinkom, in morda bodo lahko omejili verjetnost, da se to zgodi pri bolnikih, ki se zdravijo s fotodinamično terapijo in poročajo, da v temi vidijo silhuete in obrise.
V prihodnosti lahko to kemično reakcijo uporabljamo celo za zdravljenje nekaterih vrst slepote ali preobčutljivosti na svetlobo, čeprav absolutno ni priporočljivo uporabljati klor e6 za zagotavljanje nadčloveškega nočnega vida.
Študija je bila objavljena v reviji Physical Chemistry Letters.
Viri: Foto: Antonio Monari
