שיטת טיפול לא כירורגית לסרטן רקמות עמוקות

טיפול פוטודינמי, המשמש בעיקר לטיפול בסרטן העור וידוע בתופעות הלוואי הנמוכות שלו, אינו יכול לתת את התוצאות הרצויות כאשר תאים סרטניים נמצאים באזורים עמוקים בהם קרניים אינן יכולות להגיע בקלות.

חבר בפקולטה למחלקה לכימיה באוניברסיטת בוגאזי, Assoc. ד"ר. שרון קטאק וצוותו פתחו במחקר שיסלק חסרון זה של טיפול פוטודינמי ויכפיל את יכולת לכידת הקורה של מולקולות האחראיות על לכידת קרניים. בפרויקט בהובלת שרון קטאק, אם מונחות שתי אנטנות סופגות פוטונים על המולקולות, אופן החישוב של מולקולות אלה בתוך התא יחושב והתוצאות שהתקבלו יובילו את התפתחות הטיפול הפוטודינמי לטיפול בסרטן איברים הנמצא בעומק רקמות.

חבר בפקולטה למחלקה לכימיה באוניברסיטת בוגאזי, Assoc. ד"ר. הפרויקט שכותרתו "תכנון רגישים חדשים לתמונות לטיפול פוטודינמי" בהובלתו של שרון קטאק הוענק במסגרת TÜBİTAK 1001. בפרויקט שמתוכנן להימשך שנתיים, Assoc. ד"ר. עם צ'אטאק מעורבים גם חוקרים סטודנטים לתואר ראשון, שני סטודנטים לתואר שני ודוקטורנט.

טיפול בסרטן עם תופעות לוואי מינימליות

לטיפול פוטודינמי (FDT), שהיא אחת הגישות שאינן דורשות התערבות כירורגית בטיפול בסרטן, יש פחות תופעות לוואי על הגוף מאשר טיפולים אחרים בסרטן. Assoc. ד"ר. קטאק מסביר כיצד שיטת טיפול זו עובדת באופן הבא: "התרופות הניתנות לגוף בטיפול פוטודינמי למעשה מתפשטות לכל הגוף, אך תרופות אלו הן תרופות המופעלות על ידי קרינה. מסיבה זו, רק האזור הסרטני שיש לטפל בו מוקרן והתרופות באזור זה מופעלות ואפשר לעבוד בצורה מכוונת מטרה. גם תרופות מושבתות מופרשות מהגוף. לכן, תופעות הלוואי של הטיפול בגוף ממוזערות. בנוסף, עלותו נמוכה מאוד בהשוואה לטיפולים אחרים בסרטן. "

החיסרון היחיד בטיפול הפוטודינמי הוא כאשר תאים סרטניים ממוקמים ברקמות עמוקות שקרניים אינן יכולות להגיע אליהן בקלות. Assoc. ד"ר. צ'אטאק אמר, "המולקולה שתספוג את הקרניים ברקמה העמוקה ביעילות נחקרת כיום. לכן, טיפול FDT בגידולי רקמה עמוקה לא בוצע עד כה. עם זאת, בפרויקט זה ננסה להתגבר על מגבלה זו של FDT על ידי הצעת מולקולות של תרופות שניתן להפעילן גם ברקמות עמוקות, "מציין כי הן שואפות להגביר את השפעת הטיפול הפוטודינמי.

יכולת תפיסת הקורה של מולקולות תכפיל את עצמה

בקביעה כי מולקולת סמים הנקראת PS (פוטוסנסיטייזר) משמשת בטיפול פוטודינמי, Assoc. ד"ר. שרון קטאק מצהירה כי הם שואפים להגביר את יעילות הטיפול על ידי הוספת אנטנות למולקולות אלה: "נוסיף שתי אנטנות סופגות פוטונים למולקולת ה- PS שאושרה על ידי ה- FDA עליה נעבוד. כאשר למולקולות המופקות כלור אלה מתווספות שתי אנטנות סופגות פוטונים, הן יוכלו ללכוד אור כפול מהרגיל. כאשר מולקולת PS מקבלת את הקרניים, תחילה הסינגלט מתרגש, ואז תלוי בתכונות הפוטופיזיות של המולקולה, הוא עובר ממצב ההתרגשות של הסינגלט למצב הנרגש שלישייה. מצד שני, על ידי מפגש עם חמצן בסביבת הגוף, שנמצא ברמת השלישיות מטבעו, מולקולת PS המשולשת הנרגשת הופכת את החמצן למצב תגובתי על ידי העברת אנרגיה לחמצן. במילים אחרות, המשימה של המולקולה כאן היא לקלוט את הקורה ולהעביר את האנרגיה שמספקת אותה קרן לחמצן. בקיצור, החמצן שעושה את פירוק התאים אינו מולקולת PS; אולם מולקולה זו אחראית לתגובת חמצן. "

לדברי Çatak, העובדה שטיפול פוטודינמי יכול להיות יעיל יותר עבור תאים סרטניים הנמצאים ברקמות עמוקות תלוי ביכולתן של מולקולות PS לספוג יותר קרניים: "אנו רוצים להוסיף שתי אנטנות סופגות פוטונים על מולקולת PS כך שהיא תוכל לספוג אנרגיה ברקמות עמוקות. מכיוון שמולקולת PS המוזרקת אינה יכולה להיספג ביעילות באורך גל זה גם אם היא עוברת לרקמה עמוקה, ולכן פעילות ה- FDT של מולקולה זו אינה אפשרית כאן. עם זאת, האור באורך הגל הגבוה (אור אדום) המשמש לטיפול יכול לחדור לרקמות עמוקות. בגישה זו, כאשר אנו מוסיפים למולקולה שתי אנטנות סופגות פוטונים, נכפיל את מספר הפוטונים הנספגים. בהמשך, תהיה לנו ההזדמנות לבדוק כיצד מולקולות אלו עוברות ברקמת הגוף בתנאי מעבדה וכיצד התרופות מתקשרות עם קרום התא. "

עבודה מנחה עבור כימאים ניסיוניים

תוך שימת דגש כי הפרויקט הוא מחקר דוגמנות מולקולרי תיאורטי בלבד וימשיך בסימולציות שייערכו בסביבת מחשב, Assoc. ד"ר. שרון קטאק מסביר את היתרונות של תפוקות הפרויקט באופן הבא: "יש כבר מעבדות בהן המולקולות שהזכרנו מסונתזות, נבדוק כיצד הן מתנהגות בתוך התא על ידי דוגמנות. היתרון של מחקרים אלה בכימיה חישובית הוא במציאת התכונות הפוטופיזיות של מולקולות בפירוט רב. אנו נותנים לכימאים ניסיוניים חיזוי לגבי איזו מולקולה הם יכולים לשנות באיזו דרך, כך שהם יכולים לסנתז מולקולות על פי מה שאנחנו מוצאים על ידי חישוב במקום לבצע שוב ושוב ניסוי וטעייה, ולהאיץ את התהליך. "