Zo všetkých rôznych spôsobov liečby rakoviny môže mať fotodynamická terapia, pri ktorej sa pomocou svetla zabíjajú rakovinové bunky, jeden z najpodivnejších vedľajších účinkov: Pacienti často vidia lepšie v tme.
Teraz vedci prišli na to, prečo sa to deje: rodopsín, svetlocitlivý proteín v sietnici v našich očiach, interaguje so zlúčeninou nazývanou chlór e6, ktorá je rozhodujúcou súčasťou tohto typu liečby rakoviny.
Práca je založená na tom, čo už vedci vedia o organickej zlúčenine sietnice, ktorá sa nachádza v oku a je zvyčajne necitlivá na infračervené svetlo.
Viditeľné svetlo vstupujúce do oka spôsobuje oddelenie sietnice od rodopsínu – ten sa prevádza na elektrický signál, ktorý dokáže interpretovať mozog. Aj keď v noci nemáme veľa viditeľného svetla, ukazuje sa, že tento mechanizmus môže byť spôsobený aj odlišnou kombináciou svetla a chémie.
Pri infračervenom svetle a vstrekovaní chlóru sa sietnica mení rovnako ako pri viditeľnom svetle.
„To vysvetľuje vylepšenú ostrosť zraku v noci,“ uviedol chemik Antonio Monari z lotrinskej univerzity vo Francúzsku Laure Caillos z CNRS.
“Nevedeli sme však presne, ako rhodopsín a jeho aktívna skupina sietnice interagovali s chlórom.” Je to tento mechanizmus, ktorý sme boli schopní zistiť pomocou molekulárneho modelovania. “
Spolu s niektorými chemickými výpočtami na vysokej úrovni tím použil molekulárne modelovanie na presun jednotlivých atómov (z hľadiska ich príťažlivosti alebo odpudivosti) a na rozbitie alebo vytvorenie chemických väzieb.
Simulácia trvala mesiace – a vykonala milióny výpočtov – predtým, ako mohla presne simulovať chemickú reakciu spôsobenú infračerveným žiarením. V skutočnom živote dôjde k reakcii iba za nanosekundy.
“Pre našu simuláciu sme virtuálny rodopsínový proteín vložený do jeho lipidovej membrány dostali do kontaktu s niekoľkými molekulami chlóru e6 a vodou alebo s desiatkami tisíc atómov,” povedala Monari pre CNRS.
Pretože chlór e6 absorbuje infračervené žiarenie, interaguje s kyslíkom v očnom tkanive a premieňa ho na vysoko reaktívny singletový kyslík – rovnako ako ničí rakovinové bunky, singletový kyslík môže tiež reagovať so sietnicou a stimulovať zvýšenie nočného videnia.
Vedci teraz poznajú chémiu, ktorá stojí za týmto zvláštnym vedľajším účinkom, a môžu byť schopní obmedziť pravdepodobnosť, že sa to stane u pacientov podstupujúcich fotodynamickú terapiu, ktorí hlásia videnie siluet a obrysov v tme.
V budúcnosti sa táto chemická reakcia bude môcť dokonca použiť na liečbu určitých typov slepoty alebo precitlivenosti na svetlo, hoci sa absolútne neodporúča pokúšať sa používať chlór e6 na zabezpečenie nadľudského nočného videnia.
Štúdia bola publikovaná v časopise Physical Chemistry Letters.
Zdroje: Foto: Antonio Monari
