Naujoviškas onkologinių ligų gydymo būdas kai kuriems žmonėms sukelia superherojams būdingų gebėjimų

Dabar mokslininkams pavyko išsiaiškinti, dėl ko taip vyksta – mūsų akių tinklainėse esantis šviesai jautrus baltymas rodopsinas reaguoja su šviesai jautria medžiaga, vadinama chlorinu 6 – kuri yra itin svarbi gydantis nuo vėžio.

Šis mokslininkų darbas papildo tai, ką jau žinome apie organinę medžiagą retinalį, kuri yra randama akyse ir įprastai nėra jautri ultravioletiniams spinduliams.

Matoma šviesa priverčia retinalį atsiskirti nuo rodopsino – visa tai yra paverčiama elektros signalais, kuriuos mūsų smegenys paverčia vaizdu. Nors naktį beveik negauname regimosios šviesos – tačiau paaiškėjo, kad šį mechanizmą galima priversti dirbti pasitelkiant šviesos ir chemijos kombinaciją.

Veikiant infraraudoniesiems spinduliams ir suleidus chlorino, tinklainė pasikeičia panašiai kaip ir veikiant ją regimajai šviesai.

Chemikas Antonio Monari iš Lotaringijos universiteto (Prancūzija) sako, kad visa tai paaiškina pagerėjusį matymą nakties metu. Tačiau, anot jo, mokslininkai nežinojo kaip tiksliai rodopsinas ir jo aktyvioji tinklainės grupė reaguoja su chlorinu. Tyrėjai sako, kad būtent šis mechanizmas, kurį dabar mokslininkai jau žino, išryškėjo molekulinės simuliacijos metu.

Ši simuliacija truko kelis mėnesius, o jos metu buvo atlikta milijonai paskaičiavimų, kol buvo išaiškintas tikslus infraraudonosios radiacijos sukeliamos cheminės reakcijos modelis. Realiame pasaulyje tokia reakcija kyla vos per kelias nanosekundes.

A.Monari pasakoja, kad simuliacijos metu virtualus rodopsino baltymas buvo patalpintas lipido membranoje kontaktuojant su keliomis chlorino e6 molekulėmis ir vandeniu – arba keliomis dešimtimis tūkstančių atomų.

Kadangi chlorinas e6 sugeria infraraudonąją spinduliuotę, jis akies audinyje reaguoja su deguonimi, paversdamas šį greitai reaguojančiu singletiniu deguoniimi, o taip pat ir sunaikindamas vėžio ląsteles. Singletinis deguonis taip pat reaguoja su tinklaine ir pagerina naktinį matymą. Būtent taip parodė minėta molekulinė simuliacija.

Kadangi dabar mokslininkai jau žino šio keisto šalutinio efekto cheminę sudėtį, jie gali efektą apriboti pacientams atlikdami fotodinaminę terapiją – tiems kurie teigia, kad po tokių terapijų tamsoje mato siluetus ar kontūrus.

Negana to, ši cheminė reakcija gali būti panaudota gydant tam tikros rūšies aklumą ar labai didelį jautrumą šviesai. Tiesa, mokslininkai visiškai nerekomenduoja naudoti chloriną e6 siekiant suteikti sau naktinį superregėjimą.

Tai yra dar vienas pavyzdys, kiek daug galime sužinoti molekulinių simuliacijų metu – bei kaip patys galingiausi kompiuteriai pasaulyje sugeba suteikti mums gilų supratimą apie mokslą, kuris kitais būdais mums būtų neprieinamas.

A.Monari pasakoja, kad molekulinė simuliacija jau yra naudojama siekiant gauti daugiau žinių apie pagrindinius mechanizmus – pavyzdžiui, kodėl tam tikri DNR pažeidimai yra lengviau pagydomi nei kiti. Anot jo, ši simuliacija taip pat leidžia atrinkti potencialiai gydymui skirtas molekules, atkartojant jų reakciją su pasirinktu taikiniu.

Parengta pagal „Science Alert“.