Pacienti s rakovinou mají po této terapii vylepšené noční vidění

Fotodynamická terapie, při níž se používá k ničení zhoubných buněk světlo, má ze všech různých typů léčby rakoviny možná jeden z nejpodivnějších vedlejších účinků: Pacienti často lépe vidí ve tmě, píše web Wion.

V loňském roce vědci konečně přišli na to, proč se tak děje. Rodopsin, bílkovina citlivá na světlo v sítnici našich očí, interaguje se sloučeninou zvanou chlorin e6, která je klíčovou součástí tohoto typu léčby rakoviny a je citlivá na světlo.

Práce navázuje na vědomosti z dřívějších studií o organické sloučenině retinalu, která se nachází v oku a obvykle není citlivá na infračervené světlo.

Viditelné světlo vede k oddělování retinalu od rodopsinu, který se přeměňuje na elektrický signál, a ten náš mozek interpretuje jako podmět k tomu vidět. I když v noci nemáme mnoho viditelného světla, ukázalo se, že může být tento mechanismus spuštěn i jinou kombinací světla a chemie.

Pod infračerveným světlem a s injekcí chlorinu se sítnice mění stejným způsobem jako pod viditelným světlem. „To vysvětluje zvýšení ostrosti zraku v noci,“ řekl chemik Antonio Monari z university v Lorraine ve Francii již v lednu 2020.

„Nevěděli jsme však přesně, jak rhodopsin a jeho aktivní retinální skupina interagují s chlorinem. Právě tento mechanismus se nám nyní podařilo objasnit pomocí molekulární simulace.“

• 

Společně s některými chemickými výpočty použil tým molekulární simulaci k modelování pohybů jednotlivých atomů (ve smyslu jejich příslušné přitažlivosti nebo odpudivosti) a také rozbíjení nebo vytváření chemických vazeb.

Simulace běžela několik měsíců a prošla miliony výpočtů, než se jí podařilo přesně modelovat chemickou reakci způsobenou infračerveným zářením.

„Pro naši simulaci jsme umístili virtuální protein rhodopsin vložený do jeho lipidové membrány do kontaktu s několika molekulami chlorinu e6 a vodou, tedy s několika desítkami tisíc atomů,“ řekl Monari.

Když chlorin e6 absorbuje infračervené záření, interaguje s kyslíkem v oční tkáni a přeměňuje jej na vysoce reaktivní singletový kyslík. Kromě ničení rakovinných buněk může singletový kyslík reagovat i se sítnicí a umožnit zlepšení nočního vidění, ukazuje molekulární simulace.

Vědci nyní znají chemickou podstatu tohoto zvláštního vedlejšího účinku a možná budou schopni omezit jeho výskyt u pacientů podstupujících fotodynamickou terapii, kteří uvádějí, že ve tmě vidí siluety a obrysy.

V budoucnu by se tato chemická reakce mohla dokonce využít k léčbě některých typů slepoty nebo přecitlivělosti na světlo, ačkoli rozhodně není doporučeno používat chlorin e6 k tomu získání nadlidského noční vidění.

Je to další příklad toho, jaké poznatky můžeme získat také díky molekulárním simulacím a jak nám nejvýkonnější počítače na planetě mohou poskytnout hlubší pochopení vědy.

Zdroj: Wion.com