Istraživači iz Istraživačkog centra za optiku i fotoniku (CePOF) u Brazilu i saradnici sa Univerziteta u Torontu i Centra za rak princeze Margaret u Kanadi po prvi put su izvestili o efikasnoj upotrebi specifične vrste fototerapije za iskorenjivanje očnog melanoma kod miševa. Zasnovana na pulsnom laseru, tehnika podrazumeva primenu velike količine svetlosti u kratkom vremenskom periodu za aktiviranje leka.
Studija je opisana u članku objavljenom u časopisu PNAS. Rezultati otvaraju put za manje drastičan tretman bolesti u budućnosti. Trenutne strategije nisu visoko efikasne i u mnogim slučajevima uključuju jonizujuće zračenje i uklanjanje zahvaćenog oka.
Već korišćena za lečenje karcinoma bazalnih ćelija, najčešćeg tipa karcinoma kože, fotodinamička terapija uključuje upotrebu svetlosti za aktiviranje lekova u odgovarajućim uslovima zračenja i u prisustvu kiseonika (svim ćelijama, bilo kancerogenim ili normalnim, potreban je kiseonik da bi izvršile svoje metaboličke funkcije). Melanom, jedan od najagresivnijih tipova raka, međutim, pokazao se izazovnim jer se melanin, tamni pigment, takmiči sa fotosenzibilizirajućim lekovima apsorbujući veliki deo svetlosti.
Druga poteškoća je u tome što biomolekuli poput melanina čine da fotoni (svetlosne čestice) menjaju pravac i raspršuju se, tako da vrlo mali broj njih prodre u osnovno tkivo.
U prethodnim istraživanjima, ista grupa naučnika je uspešno testirala metod optimizacije odgovora na fotodinamičku terapiju kod melanoma kože putem lokalne primene sredstava za optičko čišćenje kako bi se modifikovala optička svojstva tumora i poboljšala penetracija svetlosti. U ovoj studiji su testirali efikasnost strategije za očni melanom, koji je još teže lečiti zbog njegove lokacije u oku.
Naučnici su istraživali režim femtosekundnog pulsnog laserskog zračenja. Ovaj tip lasera emituje visok nivo energije u ultrabrzim rafalima (femtosekunda je kvadrilionti deo sekunde) sa dovoljnom preciznošću da minimizira kolateralna oštećenja zdravog susednog tkiva. Kod miševa sa okularnim melanomom, nije ostao vidljivi rezidualni tumor nakon što su podvrgnuti fotodinamičkoj terapiji Visudine-om, lekom koji se koristi za lečenje makularne degeneracije.
„Otkrili smo da nam metoda omogućava da isporučimo dva fotona, svaki sa polovinom potrebne energije, a izuzetno kratak vremenski period znači da biološki molekul u suštini ne primećuje, tako da može da pogodi metu. Ovo je prvi put da je objavljeno u naučnim publikacijama“, rekla je Kristina Kurači, profesorka na IFSC-USP i vođa studije na brazilskoj strani. Kanadski tim predvodio je Brajan Vilson, profesor na Odseku za medicinsku biofiziku na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Torontu.
„Još što je zanimljivije, tehnika je bila najefikasnija u lečenju pigmentiranih tumora, pokazujući da melanin deluje kao posrednik“, rekla je Lejla Pires, istraživač u Centru za rak princeze Margaret i IFSC-USP. „Ovi rezultati nude novu perspektivu u oblasti biofotonike, razbijajući paradigmu da se pigmentne lezije ne mogu iskoreniti terapijama zasnovanim na svetlosti.“
Metoda se takođe pokazala bezbednom, jer nisu oštećene susedne strukture. „Tretman se pokazao veoma selektivnim i efikasnim“, rekao je Karači, ukazujući na još jednu moguću prednost fotodinamičke terapije. Nekoliko studija sprovedenih širom sveta pokazalo je da može da izazove imuni odgovor, poboljšavajući kapacitet imunog sistema organizma da se bori protiv raka.
Ovo otkriće postavlja osnovu za efikasniji tretman očnog melanoma u budućnosti, uz minimalno kolateralno oštećenje. Tretmani koji su sada dostupni su uglavnom neefikasni, a u 50% slučajeva rak može postati metastatski, sa vremenom preživljavanja od četiri do 13 meseci.
Međutim, uprkos pozitivnim izgledima, potrebno je još nekoliko koraka i još mnogo godina istraživanja pre nego što se tretman može koristiti u kliničkoj praksi. „Uspešno smo završili prvu fazu, pokazujući da je metoda efikasna i bezbedna. Sledeći koraci će uključivati ispitivanja humanizovanih miševa sa usađenim ćelijama melanoma čoveka, kao i prvi krug ispitivanja na ljudima“, rekao je Kurači.
Pored toga, specifični instrumenti potrebni za tehniku su još uvek u razvoju. Tokom studije, istraživači su koristili mikroskop, ali je cilj korišćenje prilagođenog oftalmoskopa, instrumenta za pregled mrežnjače. Ovu tehnologiju trenutno razvijaju druge istraživačke grupe.
„Očekujemo da će naša studija poslužiti kao osnova za proširenje upotrebe tehnologije za lečenje drugih vrsta tumora, kao što je retinoblastom, koji pogađa decu“, rekao je Pires.
Istraživačka grupa koja je sprovela studiju uključuje specijaliste iz nekoliko oblasti, kao što su biofotonika, optika i translaciona medicina.
