A különböző rákkezelések közül a fotodinamikai terápia, ahol a fényt a rákos sejtek elpusztítására használják, az egyik legfurcsább mellékhatással járhat: A betegek gyakran látnak jobban sötétben.
Most a kutatók rájöttek, miért történik ez: a rodopszin, a szemünk retinájában lévő fényérzékeny fehérje kölcsönhatásba lép az e6 klór nevű vegyülettel, amely kritikus eleme az ilyen típusú rákkezelésnek.
A munka azon alapul, amit a tudósok már tudnak a retina szerves vegyületéről, amely a szemben található, és általában érzéketlen az infravörös fényre.
A szembe bejutó látható fény hatására a retina elválik a rodopszintől – ez elektromos jellé alakul, amelyet az agy képes értelmezni. Bár éjszaka nincs sok látható fényünk, kiderül, hogy ezt a mechanizmust a fény és a kémia eltérő kombinációja is okozhatja.
Infravörös fény és klór injekció esetén a retina ugyanúgy változik, mint a látható fénynél.
“Ez magyarázza az éjszakai megnövekedett látásélességet” – mondta Antonio Monari vegyész, a francia Lorraine-i Egyetem Laure Caylos, a CNRS munkatársa.
„Azt azonban nem tudtuk pontosan, hogy a rodopsin és annak aktív retinacsoportja hogyan lép kölcsönhatásba a klórral. Ezt a mechanizmust tudtuk megtudni molekuláris modellezéssel. '
Néhány magas szintű kémiai számítással együtt a csapat molekuláris modellezéssel mozgatta az egyes atomokat (azok vonzerejét vagy taszítását tekintve), és megszakította vagy létrehozta a kémiai kötéseket.
A szimuláció hónapokig tartott – és több millió számítást végzett -, mielőtt pontosan szimulálni tudta volna az infravörös sugárzás okozta kémiai reakciót. A való életben a reakció csak nanoszekundumokban megy végbe.
“Szimulációnkhoz egy lipidmembránjába illesztett virtuális rodopszin fehérjét helyezünk érintkezésbe néhány klór-e6 molekulával és vízzel vagy tízezrek atomjaival” – mondta Monari a CNRS-nek.
Mivel az e6 klór elnyeli az infravörös sugárzást, kölcsönhatásba lép a szem szövetében található oxigénnel, rendkívül reaktív szingulett oxigénné alakítja át – emellett elpusztítja a rákos sejteket, ezért a szingul oxigén is reagálhat a retinával, és stimulálhatja az éjszakai látás növekedését.
A tudósok ma már ismerik ennek a furcsa mellékhatásnak a kémiai tulajdonságait, és képesek lehetnek korlátozni ennek a valószínűségét fotodinamikai terápián áteső betegeknél, akik sziluettek és körvonalak sötétben való látásáról számolnak be.
A jövőben ez a kémiai reakció akár bizonyos típusú vakság vagy a fény iránti túlérzékenység kezelésére is használható, bár abszolút nem tanácsos megpróbálni az e6 klórt használni emberfeletti éjszakai látás biztosítására.
A tanulmány a Physical Chemistry Letters folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: Antonio Monari
