Lietuviai kuria dažiklius, kurie išsprogdina odos vėžio ląsteles
KTU mokslininkų sukurti cheminiai junginiai pasižymi savybe, vadinama fotocitotoksiškumu – tai reiškinys, kai tam tikros medžiagos tampa toksiškos ląstelėms, kai jos sąveikauja su šviesa.
Jonė Paukštytė
Kauno technologijos universitete (KTU) dirbantys mokslininkai prisideda prie inovatyvaus ir neinvazinio melanomos (vėžio odos) gydymo šviesos terapijos fotodinaminio metodo kūrimo. KTU Sintetinės organinės chemijos mokslo grupės tyrėjai, vadovaujami prof. Algirdo Šačkaus, sukūrė naujus dažiklius, kurie, paprastai sakant, veikiami šviesos, išsprogdina ar kitaip sunaikina vėžines ląsteles.
Šviesos veikiami cheminiai junginiai vėžines ląsteles paverčia toksiškomis
KTU mokslininkų sukurti cheminiai junginiai pasižymi savybe, vadinama fotocitotoksiškumu – tai reiškinys, kai tam tikros medžiagos tampa toksiškos ląstelėms, kai jos sąveikauja su šviesa.
„Šios medžiagos vadinamos fotosensibilizatoriais. Veikiamos šviesos, jos generuoja aktyvias deguonies formas, kurios reaguoja su biomolekulėmis ir pažeidžia vėžines ląsteles. Tai yra pagrindinis fotodinaminės terapijos – vieno iš vėžio gydymo būdų – veikimo mechanizmas“, – aiškina KTU doktorantė Gabrielė Varvuolytė.
Dėl šio proceso vėžinės ląstelės ar jų dalys, pavyzdžiui, organelės, gali pakeisti savo formą – susitraukti, išsiplėsti ar net sprogti. Taip pat gali plyšti jų membranos arba suaktyvėti autofagija – mechanizmas, kai ląstelė ima skaidyti save iš vidaus.
Norint apsaugoti sveikas ląsteles, šviesos dozė yra kruopščiai reguliuojama, kad ji suaktyvintų tik fotosensibilizatorių. Eksperimentuose pasirinkta mėlyna šviesa, nes ji suteikia geresnę poveikio kontrolę.
„Tyrimų metu nustatyta, kad šie junginiai geba sugerti tiek ultravioletinius (UV), tiek regimuosius spindulius. Efektyviausia pasirodė 414 nm bangos ilgio šviesa, esanti tarp UV ir mėlynos spalvos spektro. Nors junginiai stipriau reaguoja į UV spindulius, jų naudojimas netinkamas, nes gali pakenkti net ir sveikų ląstelių DNR“, – pabrėžia G. Varvuolytė.
Kad fotodinaminė terapija būtų veiksminga, būtina užtikrinti optimalų fotosensibilizatoriaus patekimą į vėžines ląsteles. Tam dažniausiai naudojami vietinio poveikio preparatai, tokie kaip tepalai, kremai ar pastos.
Melanomos atveju šis metodas dažniausiai taikomas vietiškai, o ne injekcijomis. Gydymo metu gydytojas ant pažeistos vietos užtepa fotosensibilizatoriumi prisotintą kremą ir palieka jį tam tikram laikui, kad veiklioji medžiaga įsigertų į vėžines ląsteles. Po to kremas pašalinamas, o apdorota vieta apšvitinama tam tikro bangos ilgio šviesa. Jei reikia, procedūra gali būti kartojama, siekiant sunaikinti visas likusias vėžines ląsteles.
Dėl fotocitotoksiškumo vėžinės ląstelės ar jų dalys, pavyzdžiui, organelės, gali pakeisti savo formą – susitraukti, išsiplėsti ar net sprogti. Taip pat gali plyšti jų membranos arba suaktyvėti autofagija – mechanizmas, kai ląstelė ima skaidyti save iš vidaus.
Mažiau šalutinių poveikių
Vienas iš svarbiausių fotodinaminės terapijos pranašumų – ji sukelia mažiau šalutinių poveikių nei įprasti vėžio gydymo metodai.
„Chirurginis šalinimas, chemoterapija ir radioterapija yra sunkiai toleruojamos procedūros, po kurių pacientams gali būti sunku atsistatyti“, – pažymi KTU chemijos doktorantė.
Pasak G. Varvuolytės, dažniausi fotodinaminės terapijos šalutiniai reiškiniai – odos deginimo pojūtis švitinamoje vietoje bei padidėjęs jautrumas šviesai.
Vis dėlto šis metodas susiduria ir su iššūkiais, todėl jį būtina tobulinti. Pavyzdžiui, melanomos ląstelėse esantis melaninas gali absorbuoti ultravioletinę ir mėlyną šviesą, mažindamas gydymo efektyvumą.
„Melaninas ne tik sugeria šviesą, bet ir gali neutralizuoti aktyvias deguonies formas, kurios būtinos vėžinių ląstelių sunaikinimui“, – aiškina mokslininkė.
Turi atlikti dar daug tyrimų
Norint, kad nauji fotosensibilizatoriai būtų pritaikyti klinikiniam gydymui, jų veiksmingumą ir saugumą būtina įrodyti atliekant daugiapakopius tyrimus. Iš pradžių eksperimentai vykdomi laboratorinėmis sąlygomis su vėžinėmis ląstelėmis, tačiau tai – tik pirmas etapas.
„Kitas žingsnis – in vivo tyrimai su eksperimentiniais gyvūnais, pavyzdžiui, melanomą turinčiomis pelėmis. Tik įsitikinus, kad augliai mažėja ir nėra žalingo poveikio sveikiems audiniams, galima pereiti prie klinikinių tyrimų su žmonėmis“, – paaiškina G. Varvuolytė.
Klinikiniai tyrimai vykdomi keliais etapais. Pirmiausia tikrinamas vaisto saugumas ir nustatoma optimali dozė mažai pacientų grupei. Antrajame etape vertinamas gydymo efektyvumas ir galimi šalutiniai poveikiai. Trečiajame etape šis metodas lyginamas su kitais gydymo būdais, o taip pat stebimi ilgalaikiai rezultatai.
„Tai ilgas ir brangus procesas, trunkantis ne vienerius metus, tačiau būtinas, kad pacientai gautų ne tik veiksmingą, bet ir saugų gydymą“, – akcentuoja tyrėja.
Šiuo metu KTU sukurtos ir Palackio universitete tirtos medžiagos dar yra pradinėje fundamentaliųjų tyrimų stadijoje – jų bandymai kol kas apsiriboja in vitro eksperimentais su ląstelėmis.
Projektą „Naujų heterociklinių kondensuotų sistemų sintezė, charakterizavimas ir biologinio aktyvumo įvertinimas“ finansavo Lietuvos mokslo taryba.
Melanoma – viena pavojingiausių odos vėžio formų. Remiantis statistika, kasmet užfiksuojama per 300 tūkst. naujų šios ligos atvejų. Europoje melanoma diagnozuojama itin dažnai, šios ligos paplitimas per pastaruosius dešimtmečius sparčiai augo daugelyje šalių. Vis dėlto ankstyva diagnostika ir pažangūs gydymo metodai leidžia sumažinti mirtingumo rodiklį.
