深部組織がんの非外科的治療法

皮膚がんの治療に主に使用され、副作用が少ないことで知られる光線力学療法は、がん細胞が光線が届きにくい深部にある場合、望ましい結果をもたらすことができません。

ボアズィチ大学化学科の教員Assoc。 博士SharonÇatakと彼のチームは、光線力学療法のこの欠点を取り除き、光線の捕捉に関与する分子のビームトラップ能力をXNUMX倍にする研究を開始しました。 SharonÇatakが主導するプロジェクトでは、XNUMXつの光子吸収アンテナが分子に配置されている場合、これらの分子が細胞内でどのように動作するかが計算され、得られた結果が深部にある臓器癌の治療のための光線力学療法の開発を導きます組織。

ボアズィチ大学化学科の教員Assoc。 博士ŞaronÇatakが主導する「光線力学療法のための新しい光増感剤の設計」というタイトルのプロジェクトは、TÜBİTAK1001の範囲で授与されました。 XNUMX年間続く予定のプロジェクトでは、Assoc。 博士チャタクでは、学部生XNUMX名、大学院生XNUMX名、博士課程XNUMX名も研究者として関わっています。

副作用が最小限のがん治療

がん治療に外科的介入を必要としないアプローチのXNUMXつである光線力学療法（FDT）は、他のがん治療よりも身体への副作用が少ないです。 協会博士チャタクは、この治療法がどのように機能するかを次のように説明しています。「光線力学療法で体に与えられる薬は実際には全身に広がりますが、これらの薬は放射線によって活性化される薬です。 このため、治療対象のがん領域のみが照射され、その領域の薬剤が活性化され、標的指向の働きが可能になります。 活性化されていない薬も体から排泄されます。 したがって、体への治療の副作用は最小限に抑えられます。 さらに、そのコストは他の癌治療と比較して非常に低いです。」

光線力学療法の唯一の欠点は、がん細胞が光線が届きにくい深部組織にある場合です。 協会博士チャタク氏は、「深部組織の光線を効果的に吸収する分子が今日研究されている。したがって、深部組織腫瘍のFDTによる治療はこれまで行われていない。 しかし、このプロジェクトでは、深部組織でも活性化できる薬物分子を提案することで、FDTのこの制限を克服しようと試みます」と、光線力学療法の効果を高めることを目的としています。

分子のビーム捕捉能力はXNUMX倍になります

PS（光増感剤）分子と呼ばれる薬物分子が光線力学療法で使用されていることを述べる、Assoc。 博士SharonÇatakは、これらの分子にアンテナを追加することにより、治療の有効性を高めることを目指していると述べています。「私たちが取り組むFDA承認のPS分子にXNUMXつの光子吸収アンテナを追加します。 これらの塩素由来分子にXNUMXつの光子吸収アンテナを追加すると、通常のXNUMX倍の光を取り込むことができます。 PS分子が光線を受け取ると、一重項が最初に励起され、次に分子の光物理的特性に応じて、一重項励起状態から三重項励起状態に変化します。 一方、本来トリプレットレベルである身体環境で酸素に遭遇することにより、トリプレット励起PS分子は、エネルギーを酸素に伝達することにより、酸素を反応状態に変換します。 言い換えれば、ここでの分子の役割は、ビームを吸収し、そのビームによって提供されるエネルギーを酸素に伝達することです。 要するに、細胞破壊を行う酸素はPS分子ではありません。 しかし、この分子は酸素を反応性にする役割を果たします。」

チャタクによれば、深部組織にある癌細胞に対して光線力学療法がより効果的であるという事実は、PS分子がより多くの光線を吸収する能力に依存します。深部組織のエネルギーを吸収します。 なぜなら、注入されたPS分子は、深部組織に到達してもこの波長では効果的に吸収できないため、この分子のFDT効率はここでは不可能です。 ただし、治療に使用される高波長光（赤色光）は、深部組織を透過する可能性があります。 このアプローチでは、分子にXNUMXつの光子吸収アンテナを追加すると、吸収される光子の数がXNUMX倍になります。 また、後で、これらの分子が実験室の条件下で体組織をどのように移動するか、そして薬物が細胞膜とどのように相互作用するかをテストする機会があります。」

実験化学者のための指導作業

このプロジェクトは純粋に理論的な分子モデリング研究であり、コンピューター環境であるAssocでシミュレーションを進めることを強調します。 博士SharonÇatakは、プロジェクトの成果の利点を次のように説明しています。「私たちが言及した分子が合成される実験室はすでにあります。モデリングによって、それらが細胞内でどのように振る舞うかを調査します。 計算化学におけるこれらの研究の利点は、分子の光物理的特性を非常に詳細に見つけることができることから来ています。 実験化学者は、どの分子をどのように修飾できるかを予測できるので、試行錯誤を繰り返すのではなく、計算して見つけたものに基づいて分子を合成することができ、プロセスを大幅にスピードアップできます。」