さまざまながん治療の中で、光を使ってがん細胞を殺す光力学的療法は、最も奇妙な副作用の1つになる可能性があります。患者は、暗闇の中でよく見えることがよくあります。
現在、研究者はこれがなぜ起こっているのかを解明しました。目の網膜の光感受性タンパク質であるロドプシンは、このタイプの癌治療の重要な成分であるクロリンe6と呼ばれる化合物と相互作用します。
この作品は、科学者が網膜の有機化合物についてすでに知っていることに基づいています。網膜の有機化合物は、目に見られ、通常は赤外線に反応しません。
目に見える光が目に入ると、網膜がロドプシンから分離します。これは、脳が解釈できる電気信号に変換されます。 夜間の可視光はそれほど多くありませんが、このメカニズムは、光と化学の異なる組み合わせによっても引き起こされる可能性があることがわかりました。
赤外光と塩素注入では、網膜は可視光と同じように変化します。
「これは、夜間の視力の改善を説明しています」と、フランスのロレーヌ大学の化学者アントニオ・モナリ、CNRSのローレ・カイロスは述べています。
「しかし、ロドプシンとその活性網膜基がクロリンとどのように相互作用するのか正確にはわかりませんでした。 分子モデリングを使用して私たちが見つけることができたのはこのメカニズムです。
チームは、いくつかの高レベルの化学計算に加えて、分子モデリングを使用して、個々の原子を(それぞれの引力または反発の観点から)移動し、化学結合を切断または作成しました。
シミュレーションは、赤外線によって引き起こされる化学反応を正確にシミュレートする前に、数か月間実行され、何百万もの計算を実行しました。 実生活では、反応はわずかナノ秒で発生します。
「私たちのシミュレーションでは、仮想ロドプシンタンパク質を脂質膜に挿入し、いくつかのクロリンe6分子と水、または数万の原子と接触させました」とモナリ氏はCNRSに語った。
クロリンe6は赤外線を吸収するため、目の組織内の酸素と相互作用し、反応性の高い一重項酸素に変換します。また、癌細胞を破壊するだけでなく、一重項酸素は網膜と反応して夜間視力の増加を刺激することもできます。
科学者たちは現在、この奇妙な副作用の背後にある化学的性質を知っており、暗闇の中でシルエットや輪郭を見たと報告する光力学的治療を受けている患者でこれが起こる可能性を制限できるかもしれません。
将来的には、この化学反応を使用して、特定の種類の失明や光に対する過敏症を治療することもできますが、超人的な夜景を提供するためにクロリンe6を使用することは絶対にお勧めできません。
この研究は、Physical ChemistryLetters誌に掲載されました。
出典：写真：Antonio Monari
