Melanoma – viena pavojingiausių odos vėžio formų. Remiantis statistika, kasmet užfiksuojama virš 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. Prie inovatyvaus, neinvazinio melanomos gydymo metodo plėtojimo prisidėjo ir Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai, panaudoję šviesą ir dažiklius.
Nors medicina ir šviesa iš pirmo žvilgsnio atrodytų neturi daug bendra, jas apjungianti šviesos terapija naudojama jau nuo senų laikų. Ji taikoma gydant sezoninę depresiją, odos ligas, raumenų ir sąnarių skausmus, audinių regeneracijos skatinimui; ši terapija sparčiai populiarėja ir gali būti naudojama net kai kurių vėžinių susirgimų gydymui.
Būtent prie šio odos vėžį galinčios gydyti šviesos terapijos tipo – fotodinaminės terapijos plėtojimo prisideda ir KTU Sintetinės organinės chemijos mokslo grupės tyrėjai, vadovaujami prof. A. Šačkaus, sukūrę naujus dažiklius.
Šviesa suaktyvintas tepalas sukels vėžinių ląstelių naikinimąsi
KTU mokslininkų sukurti cheminiai junginiai pasižymi fotocitotoksiškumu – reiškiniu, kai medžiagos gali būti toksiškos ląstelėms, sąveikaudamos su šviesa.
„Tokios medžiagos vadinamos fotosensibilizatoriais. Kai šviesa aktyvuoja fotosensibilizatorių, susidaro aktyviosios deguonies formos, kurios reaguoja su biomolekulėmis ir pažeidžia vėžines ląsteles. Tai ir yra fotodinaminės terapijos, vieno iš vėžio gydymo metodų, esmė“, – aiškina KTU disertantė Gabrielė Varvuolytė.
Dėl šios priežasties vėžio ląstelė arba jos dalys – organelės – gali susitraukti, išsiplėsti arba sprogti, gali plyšti jų membranos ar pradėti vykti autofagija – reiškinys, kurio metu ląstelė pati save suvalgo.
Tam, kad nebūtų pažeistos sveikosios ląstelės, proceso metu yra reguliuojama šviesos dozė, kuri aktyvuoja tik fotosensibilizatorių. Kaip šviesos šaltinis buvo pasirinkta mėlyna šviesa, kuri leidžia geriau kontroliuoti šį poveikį.
„Šie junginiai sugeria ir ultravioletinę (UV), ir regimąją šviesą, o 414 nm bangos ilgio šviesa, kuri yra tarp UV ir mėlynos spalvos ribos, buvo tinkamiausia. Nors junginiai stipriau sugeria UV spindulius, šių spindulių poveikis nėra tinkamas – UV spinduliuotė gali pažeisti net sveikų ląstelių DNR“, – teigia G. Varvuolytė.
Kad fotodinaminė terapija būtų veiksminga, vėžines ląsteles turi pasiekti optimalus fotosensibilizatoriaus kiekis tepalo, kremo ar pastos pavidalu. Melanomos gydymui fotodinaminės terapijos būdu dažniausiai pasirenkamas vietinis metodas, ne injekcijos, todėl gydytojui reikėtų užtepti kremą su fotosensibilizatoriumi tiesiai ant naviko numatytam laiko tarpui, kad fotosensibilizatorius prasiskverbtų į vėžines ląsteles. Vėliau kremas turėtų būti nuvalomas, o paveikta vieta apšvitinama tinkama šviesa. Prireikus procedūra gali būti kartojama, kad būtų sunaikintos likusios vėžinės ląstelės.
Mažiau šalutinių poveikių
Vienas iš pagrindinių fotodinaminės terapijos privalumų yra tai, kad ji sukelia daug mažiau šalutinių poveikių nei tradiciniai gydymo metodai. „Išoperavimas, chemoterapija, radioterapija – didelį diskomfortą sukeliančios procedūros, po kurių ir atsigauti ne visiems greitai pavyksta“, – teigia KTU chemijos krypties disertantė.
Pasak G. Varvuolytės, tarp dažniausiai pasitaikančių fotodinaminės terapijos šalutinių poveikių minimi deginantis jausmas apšvitintame odos plote bei padidėjęs apšvitintos odos jautrumas šviesai.
Tačiau net ir šis metodas turi savo iššūkių, todėl jį reikia tobulinti. Melanomos audiniuose esantis per didelis kiekis pigmento – melanino – gali trikdyti šviesos ir fotosensibilizatorių sąveiką. „Melaninas sugeria ultravioletinę ir mėlyną šviesą, dėl to gali sumažėti terapijos efektyvumas. Taip pat melaninas gali neutralizuoti aktyvias deguonies formas, kurios būtinos ląstelių sunaikinimui“, – pasakoja G. Varvuolytė.
Kad nauji fotosensibilizatoriai būtų pradėti naudoti gydymui, jų veiksmingumą ir saugumą reikia įrodyti keliais etapais. Iš pradžių, junginiai turi būti tiriami su vėžinėmis ląstelėmis laboratorinėmis sąlygomis, tačiau tai – tik pirmas žingsnis. „Toliau seka in vivo laboratoriniai tyrimai, pavyzdžiui, su pelėmis, turinčiomis melanomą. Tik įsitikinus, kad augliai mažėja ir nėra žalingo poveikio sveikiems audiniams, galima pereiti prie klinikinių tyrimų su žmonėmis“, – aiškina G. Varvuolytė.
Klinikiniai tyrimai vyksta keliais etapais, iš kurių pirmasis – vaisto saugumo ir tinkamos dozės vertinimas su nedidele pacientų grupe. Vėliau antroje fazėje tiriamas efektyvumas ir galimi šalutiniai poveikiai. Trečiosios fazės metu toliau tiriamas efektyvumas, saugumas, naujasis metodas lyginamas su esamais gydymo būdais, o galiausiai stebimi ilgalaikiai rezultatai.
„Tai ilgas ir brangus procesas, trunkantis ne vienerius metus, tačiau būtinas, kad pacientai gautų ne tik veiksmingą, bet ir saugų gydymą“, – pabrėžia jaunoji tyrėja. Kol kas KTU susintetinti ir Palackio universitete tyrinėti dažikliai yra fundamentaliųjų tyrimų etape, bandymai yra atlikti in vitro – su ląstelėmis.
Projektą „Naujų heterociklinių kondensuotų sistemų sintezė, charakterizavimas ir biologinio aktyvumo įvertinimas“ rėmė Lietuvos mokslo taryba, o straipsnis „Synthesis and photo-induced anticancer activity of new 2-phenylethenyl-1H-benzo[e]indole dyes“ buvo paskelbtas žurnale „European Journal of Medicinal Chemistry“ ir yra pasiekiamas čia.
