심부 조직 암의 비수술 적 치료법

피부암 치료에 주로 사용되고 낮은 부작용으로 알려진 광 역학 요법은 암세포가 광선이 쉽게 닿지 않는 깊은 곳에 위치 할 때 원하는 결과를 얻을 수 없습니다.

Boğaziçi University 화학과 교수진 Assoc. Dr. Sharon Çatak과 그의 팀은 광 역학 치료의 이러한 단점을 제거하고 광선을 포착하는 분자의 빔 포획 능력을 두 배로 늘릴 수있는 연구를 시작했습니다. Sharon Çatak이 이끄는 프로젝트에서 두 개의 광자 흡수 안테나를 분자에 배치하면 이러한 분자가 세포 내부에서 어떻게 작용하는지 계산되고 그 결과가 발견 된 장기 암 치료를위한 광 역학 요법 개발의 지침이 될 것입니다. 깊은 조직에서.

Boğaziçi University 화학과 교수진 Assoc. Dr. Şaron Çatak이 이끄는 "광 역학 치료를위한 새로운 감광제 설계"라는 제목의 프로젝트는 TÜBİTAK 1001 범위 내에서 수여되었습니다. XNUMX 년 동안 진행될 프로젝트에서 Assoc. Dr. Çatak과 함께 한 학부생, 두 명의 대학원생 및 박사 과정생도 연구원으로 참여합니다.

최소한의 부작용으로 암 치료

암 치료에 외과 적 개입이 필요하지 않은 접근법 중 하나 인 광 역학 요법 (FDT)은 다른 암 치료보다 신체에 미치는 부작용이 적습니다. Assoc. Dr. Çatak은이 치료법이 어떻게 작동하는지 다음과 같이 설명합니다.“광 역학 요법에서 신체에 투여되는 약물은 실제로 전신으로 퍼지지 만 이러한 약물은 방사선에 의해 활성화되는 약물입니다. 이 때문에 치료하고자하는 암 부위에만 방사선을 조사하고 그 부위의 약물이 활성화되어 표적 지향적으로 작용할 수있다. 활성화되지 않은 약물도 몸에서 배설됩니다. 따라서 신체에 대한 치료의 부작용이 최소화됩니다. 또한 다른 암 치료제에 비해 비용이 매우 저렴합니다. "

광 역학 요법의 유일한 단점은 암세포가 광선이 쉽게 도달 할 수없는 깊은 조직에 위치 할 때입니다. Assoc. Dr. 차탁은“오늘날 심부 조직의 광선을 효과적으로 흡수 할 분자가 연구되고있어 심부 조직 종양에 대한 FDT 치료는 지금까지 수행되지 않았다. 그러나 이번 프로젝트에서는 심부 조직에서도 활성화 될 수있는 약물 분자를 제안함으로써 FDT의 한계를 극복하고자 노력할 것”이라고 설명했다.

분자의 빔 포획 능력은 두 배가 될 것입니다

광 역학 요법에 PS (광 증감 제) 분자라고하는 약물 분자가 사용된다고 언급 한 Assoc. Dr. Sharon Çatak은 이러한 분자에 안테나를 추가하여 치료 효과를 높이는 것을 목표로한다고 말합니다.“우리가 작업 할 FDA 승인 PS 분자에 두 개의 광자 흡수 안테나를 추가 할 것입니다. 두 개의 광자를 흡수하는 안테나를이 염소 유래 분자에 추가하면 정상보다 두 배 많은 빛을 포착 할 수 있습니다. PS 분자가 광선을 받으면 먼저 단일 항이 여기 된 다음 분자의 광 물리적 특성에 따라 단일 항 여기 상태에서 삼중 항 여기 상태로 이동합니다. 반면에 삼중 항 수준 인 신체 환경에서 산소를 만나면 삼중 항 여기 된 PS 분자는 에너지를 산소로 전달하여 산소를 반응성 상태로 변환합니다. 즉, 여기서 분자의 임무는 빔을 흡수하고 해당 빔이 제공하는 에너지를 산소로 전달하는 것입니다. 간단히 말해서, 세포를 분해하는 산소는 PS 분자가 아닙니다. 그러나이 분자는 산소와 반응하는 역할을합니다. "

Çatak에 따르면, 광 역학 치료가 깊은 조직에있는 암세포에 더 효과적 일 수 있다는 사실은 PS 분자가 더 많은 광선을 흡수하는 능력에 달려 있습니다.“우리는 PS 분자에 두 개의 광자 흡수 안테나를 추가하여 깊은 조직에서 에너지를 흡수합니다. 주입 된 PS 분자는 심부 조직으로가더라도이 파장에서 효과적으로 흡수 할 수 없기 때문에이 분자의 FDT 활성은 여기서 불가능합니다. 그러나 치료에 사용되는 높은 파장의 빛 (적색광)은 깊은 조직을 투과 할 수 있습니다. 이 접근법을 사용하면 두 개의 광자 흡수 안테나를 분자에 추가하면 흡수되는 광자의 수를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 또한 나중에 이러한 분자가 실험실 조건에서 신체 조직을 통해 이동하는 방식과 약물이 세포막과 상호 작용하는 방식을 테스트 할 기회를 갖게됩니다. "

실험 화학자를위한 안내 작업

이 프로젝트는 순전히 이론적 인 분자 모델링 연구이며 컴퓨터 환경에서 수행되는 시뮬레이션을 진행할 것임을 강조합니다. Dr. Sharon Çatak은 프로젝트 결과물의 장점을 다음과 같이 설명합니다.“우리가 언급 한 분자가 합성 된 실험실이 이미 있습니다. 모델링을 통해 세포 내부에서 어떻게 작용하는지 조사 할 것입니다. 컴퓨터 화학에서 이러한 연구의 장점은 분자의 광 물리적 특성을 매우 자세하게 찾을 수 있다는 것입니다. 우리는 실험 화학자들에게 어떤 분자가 어떤 방식으로 변형 될 수 있는지 예측하여 시행 착오를 반복하는 대신 계산하여 우리가 찾은 것에 따라 분자를 합성 할 수 있으며 프로세스 속도를 크게 높일 수 있습니다. "