วิธีการรักษาโดยไม่ต้องผ่าตัดสำหรับมะเร็งเนื้อเยื่อส่วนลึก

การบำบัดด้วยแสงซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการรักษามะเร็งผิวหนังและเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลข้างเคียงต่ำไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่ต้องการได้เมื่อเซลล์มะเร็งอยู่ในบริเวณที่ลึกซึ่งรังสีไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย

Boğaziçi University Chemistry Department คณาจารย์รศ. ดร. Sharon Çatakและทีมงานของเขาเริ่มการวิจัยที่จะขจัดข้อเสียของการบำบัดด้วยแสงนี้และเพิ่มความสามารถในการดักจับลำแสงของโมเลกุลที่มีหน้าที่จับรังสีเป็นสองเท่า ในโครงการที่นำโดย Sharon Çatakหากวางเสาอากาศที่ดูดซับโฟตอนสองอันไว้บนโมเลกุลโมเลกุลเหล่านี้จะมีพฤติกรรมอย่างไรภายในเซลล์จะได้รับการคำนวณและผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นแนวทางในการพัฒนาการบำบัดด้วยแสงสำหรับการรักษามะเร็งอวัยวะที่อยู่ ในเนื้อเยื่อลึก

Boğaziçi University Chemistry Department คณาจารย์รศ. ดร. โครงการที่ชื่อว่า“ การออกแบบตัวกระตุ้นความไวแสงใหม่สำหรับการบำบัดด้วยแสง” นำโดยŞaronÇatakได้รับรางวัลภายในขอบเขตของTÜBİTAK 1001 ในโครงการที่มีแผนจะใช้เวลา XNUMX ปีนี้รศ. ดร. นอกจากนี้ยังมีÇatakนักศึกษาระดับปริญญาตรี XNUMX คนนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา XNUMX คนและนักศึกษาปริญญาเอกก็มีส่วนร่วมในฐานะนักวิจัย

การรักษามะเร็งที่มีผลข้างเคียงน้อยที่สุด

Photodynamic therapy (FDT) ซึ่งเป็นหนึ่งในแนวทางที่ไม่ต้องใช้การผ่าตัดในการรักษามะเร็งมีผลข้างเคียงต่อร่างกายน้อยกว่าการรักษามะเร็งแบบอื่น ๆ รศ. ดร. Çatakอธิบายวิธีการรักษาดังต่อไปนี้:“ ยาที่ให้กับร่างกายในการบำบัดด้วยแสงจะแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย แต่ยาเหล่านี้เป็นยาที่กระตุ้นโดยการฉายรังสี ด้วยเหตุนี้เฉพาะบริเวณที่เป็นมะเร็งที่จะได้รับการรักษาเท่านั้นที่ได้รับการฉายรังสีและยาในบริเวณนั้นจะเปิดใช้งานและสามารถทำงานในลักษณะที่มุ่งเน้นเป้าหมายได้ ยาที่ไม่ได้เปิดใช้งานจะถูกขับออกจากร่างกายด้วย ดังนั้นผลข้างเคียงของการรักษาต่อร่างกายจะลดลง นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายยังต่ำมากเมื่อเทียบกับการรักษามะเร็งแบบอื่น ๆ "

ข้อเสียเพียงประการเดียวของการบำบัดด้วยแสงคือเมื่อเซลล์มะเร็งอยู่ในเนื้อเยื่อส่วนลึกซึ่งรังสีไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย รศ. ดร. Çatakกล่าวว่า“ โมเลกุลที่จะดูดซับรังสีในเนื้อเยื่อส่วนลึกได้อย่างมีประสิทธิภาพกำลังได้รับการตรวจสอบในปัจจุบันดังนั้นการรักษาด้วย FDT จึงยังไม่ได้รับการดำเนินการในเนื้องอกในเนื้อเยื่อส่วนลึก อย่างไรก็ตามในโครงการนี้เราจะพยายามเอาชนะข้อ จำกัด ของ FDT โดยเสนอโมเลกุลของยาที่สามารถกระตุ้นในเนื้อเยื่อส่วนลึกได้เช่นกัน” ตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขาตั้งเป้าที่จะเพิ่มผลของการบำบัดด้วยแสง

ความสามารถในการจับลำแสงของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

โดยระบุว่ามีการใช้โมเลกุลของยาที่เรียกว่า PS (photosensitizer) ในการบำบัดด้วยแสงรศ. ดร. Sharon Çatakกล่าวว่าพวกเขาตั้งเป้าหมายที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษาโดยการเพิ่มเสาอากาศให้กับโมเลกุลเหล่านี้:“ เราจะเพิ่มเสาอากาศที่ดูดซับโฟตอนสองตัวให้กับโมเลกุล PS ที่ได้รับการรับรองจาก FDA เมื่อเพิ่มเสาอากาศที่ดูดซับโฟตอนสองอันเข้าไปในโมเลกุลที่ได้รับคลอรีนเหล่านี้จะสามารถจับแสงได้มากกว่าปกติถึงสองเท่า เมื่อโมเลกุล PS ได้รับรังสีเสื้อกล้ามจะเริ่มตื่นเต้นก่อนจากนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของโมเลกุลมันจะเปลี่ยนจากสถานะตื่นเต้นสายเดี่ยวเป็นสถานะตื่นเต้นสามเท่า ในทางกลับกันโดยการเผชิญหน้ากับออกซิเจนในสภาพแวดล้อมของร่างกายซึ่งอยู่ในระดับสามเท่าโดยธรรมชาติโมเลกุล PS ที่ตื่นเต้นสามเท่าจะเปลี่ยนออกซิเจนให้อยู่ในสถานะปฏิกิริยาโดยการถ่ายโอนพลังงานไปยังออกซิเจน กล่าวอีกนัยหนึ่งหน้าที่ของโมเลกุลที่นี่คือการดูดซับลำแสงและถ่ายโอนพลังงานจากลำแสงนั้นไปยังออกซิเจน ในระยะสั้นออกซิเจนที่ทำลายเซลล์ไม่ใช่โมเลกุล PS อย่างไรก็ตามโมเลกุลนี้มีหน้าที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน "

จากข้อมูลของÇatakความจริงที่ว่าการบำบัดด้วยแสงจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับเซลล์มะเร็งที่อยู่ในเนื้อเยื่อส่วนลึกนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของโมเลกุล PS ในการดูดซับรังสีได้มากขึ้น:“ เราต้องการเพิ่มเสาอากาศที่ดูดซับโฟตอนบนโมเลกุล PS เพื่อให้สามารถ ดูดซับพลังงานในเนื้อเยื่อส่วนลึก เนื่องจากโมเลกุล PS ที่ฉีดเข้าไปไม่สามารถดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความยาวคลื่นนี้แม้ว่าจะไปที่เนื้อเยื่อส่วนลึกก็ตามดังนั้นกิจกรรม FDT ของโมเลกุลนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่นี่ อย่างไรก็ตามแสงความยาวคลื่นสูง (แสงสีแดง) ที่ใช้ในการรักษาสามารถเจาะเนื้อเยื่อส่วนลึกได้ ด้วยวิธีนี้เมื่อเราเพิ่มเสาอากาศที่ดูดซับโฟตอนสองอันเข้าไปในโมเลกุลเราจะเพิ่มจำนวนโฟตอนที่ดูดซับเข้าไปเป็นสองเท่า นอกจากนี้ในภายหลังเราจะมีโอกาสทดสอบว่าโมเลกุลเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านเนื้อเยื่อของร่างกายได้อย่างไรภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการและวิธีการที่ยามีปฏิกิริยากับเยื่อหุ้มเซลล์”

แนวทางปฏิบัติสำหรับนักเคมีทดลอง

โดยเน้นว่าโครงการนี้เป็นการศึกษาแบบจำลองโมเลกุลเชิงทฤษฎีล้วนๆและจะดำเนินการจำลองสถานการณ์ในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์รศ. ดร. Sharon Çatakอธิบายถึงข้อดีของผลลัพธ์ของโครงการดังต่อไปนี้:“ มีห้องปฏิบัติการที่สังเคราะห์โมเลกุลที่เรากล่าวถึงอยู่แล้วเราจะตรวจสอบว่าพวกมันทำงานอย่างไรภายในเซลล์โดยการสร้างแบบจำลอง ข้อได้เปรียบของการศึกษาทางเคมีเชิงคำนวณเหล่านี้มาจากความสามารถในการค้นหาคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของโมเลกุลโดยละเอียด เราให้นักเคมีทดลองคาดคะเนว่าโมเลกุลใดที่พวกเขาสามารถปรับเปลี่ยนในลักษณะใดเพื่อให้พวกเขาสามารถสังเคราะห์โมเลกุลตามสิ่งที่เราพบโดยการคำนวณแทนการลองผิดลองถูกซ้ำ ๆ และเราเร่งกระบวนการนี้ให้เร็วขึ้นมาก "