La terapia fotodinámica, que se utiliza principalmente en el tratamiento de cánceres de piel y es conocida por sus bajos efectos secundarios, no puede dar los resultados deseados cuando las células cancerosas se encuentran en áreas profundas donde los rayos no pueden alcanzar fácilmente.
Miembro de la facultad del Departamento de Química de la Universidad de Boğaziçi Assoc. Dr. Sharon Çatak y su equipo iniciaron una investigación que eliminaría esta desventaja de la terapia fotodinámica y duplicaría la capacidad de atrapar el haz de las moléculas responsables de capturar los rayos. En el proyecto liderado por Sharon Çatak, si se colocan dos antenas absorbentes de fotones sobre las moléculas, se calculará cómo se comportan estas moléculas dentro de la célula y los resultados obtenidos serán una guía en el desarrollo de la terapia fotodinámica para el tratamiento de cánceres de órganos localizados. en tejidos profundos.
Miembro de la facultad del Departamento de Química de la Universidad de Boğaziçi Assoc. Dr. El proyecto titulado “Diseño de nuevos fotosensibilizadores para terapia fotodinámica” liderado por Şaron Çatak ha sido premiado dentro del alcance de TÜBİTAK 1001. En el proyecto que está previsto que dure dos años, Assoc. Dr. Con Çatak, un estudiante de pregrado, dos estudiantes de posgrado y un estudiante de doctorado también participan como investigador.
Un tratamiento contra el cáncer con efectos secundarios mínimos.
La terapia fotodinámica (FDT), uno de los enfoques que no requiere intervención quirúrgica en el tratamiento del cáncer, tiene menos efectos secundarios en el cuerpo que otros tratamientos contra el cáncer. Assoc. Dr. Çatak explica cómo funciona este método de tratamiento de la siguiente manera: “Los medicamentos que se administran al cuerpo en la terapia fotodinámica en realidad se extienden a todo el cuerpo, pero estos medicamentos son medicamentos que se activan mediante radiación. Por este motivo, solo se irradia la zona cancerosa a tratar y se activan los fármacos de esa zona y es posible trabajar de forma orientada al objetivo. Las drogas que no se activan también se excretan del cuerpo. Por lo tanto, se minimizan los efectos secundarios del tratamiento en el cuerpo. Además, su costo es muy bajo en comparación con otros tratamientos contra el cáncer ".
La única desventaja de la terapia fotodinámica es que las células cancerosas se encuentran en tejidos profundos donde los rayos no pueden llegar fácilmente. Assoc. Dr. Çatak dijo: "La molécula que absorberá eficazmente los rayos en el tejido profundo se está investigando hoy. Por lo tanto, el tratamiento con FDT no se ha realizado hasta ahora en los tumores de tejido profundo". Sin embargo, en este proyecto, intentaremos superar esta limitación de la FDT proponiendo moléculas de fármaco que también se pueden activar en tejidos profundos ”, apunta que tienen como objetivo incrementar el efecto de la terapia fotodinámica.
La capacidad de captura de rayos de las moléculas se duplicará
Al afirmar que una molécula de fármaco llamada molécula de PS (fotosensibilizador) se utiliza en terapia fotodinámica, Assoc. Dr. Sharon Çatak afirma que su objetivo es aumentar la efectividad del tratamiento agregando antenas a estas moléculas: “Agregaremos dos antenas absorbentes de fotones a la molécula de PS aprobada por la FDA en la que trabajaremos. Cuando se agregan dos antenas absorbentes de fotones a estas moléculas derivadas del cloro, podrán capturar el doble de luz de lo normal. Cuando la molécula de PS recibe los rayos, el singlete primero se excita, luego, dependiendo de las propiedades fotofísicas de la molécula, cambia del estado excitado del singlete al estado excitado del triplete. Por otro lado, al encontrar oxígeno en el entorno corporal, que por naturaleza se encuentra en el nivel de triplete, la molécula de PS excitada por triplete transforma el oxígeno en un estado reactivo transfiriendo energía al oxígeno. En otras palabras, la tarea de la molécula aquí es absorber el rayo y transferir la energía proporcionada por ese rayo al oxígeno. En resumen, el oxígeno que produce la degradación celular no es la molécula de PS; sin embargo, esta molécula es responsable de hacer reaccionar el oxígeno ".
Según Çatak, el hecho de que la terapia fotodinámica pueda ser más eficaz para las células cancerosas ubicadas en tejidos profundos depende de la capacidad de las moléculas de PS para absorber más rayos: “Queremos agregar dos antenas absorbentes de fotones en la molécula de PS para que pueda absorber energía en tejidos profundos. Debido a que la molécula de PS inyectada no puede absorber eficazmente a esta longitud de onda, incluso si va al tejido profundo, y por lo tanto, la actividad FDT de esta molécula no es posible aquí. Sin embargo, la luz de alta longitud de onda (luz roja) utilizada en el tratamiento puede penetrar el tejido profundo. Con este enfoque, cuando agregamos dos antenas absorbentes de fotones a la molécula, duplicaremos la cantidad de fotones absorbidos. También más adelante, tendremos la oportunidad de probar cómo estas moléculas se mueven a través del tejido corporal en condiciones de laboratorio y cómo los medicamentos interactúan con la membrana celular ”.
Un trabajo guía para los químicos experimentales
Haciendo hincapié en que el proyecto es un estudio de modelado molecular puramente teórico y se procederá a realizar simulaciones en entorno informático, Assoc. Dr. Sharon Çatak explica las ventajas de los resultados del proyecto de la siguiente manera: “Ya existen laboratorios donde se sintetizan las moléculas que mencionamos, investigaremos cómo se comportan dentro de la célula por modelado. La ventaja de estos estudios en química computacional proviene de poder encontrar las propiedades fotofísicas de las moléculas con gran detalle. Les damos a los químicos experimentales predicciones sobre qué molécula pueden modificar y de qué manera, para que puedan sintetizar moléculas basándose en lo que encontramos calculando en lugar de hacer repetidas pruebas y errores, y aceleramos mucho el proceso ".
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