Nüüd viimaks on uurijad välja selgitanud, millest selline ootamatu kõrvalmõju johtub. Nimelt reageerib inimese silma võrkkestas leiduv valgustundlik valk rodopsiin samuti valgustundliku ühendiga kloor e6, mis on seda tüüpi vähiravimeetodi juures võtmetähtis komponent.

Uurimus rajaneb silmas leiduva ja enamasti infrapunase valguse suhtes tundetu orgaanilise ühendi retinaali juba teadaolevatel omadustel.

Nähtava valguse toimel eraldub retinaal rodopsiinist, mis teisendatakse elektriliseks signaaliks, mida aju omakorda tõlgendab nähtava kujutisena. Öisel ajal nähtavat valgust teadupärast napib, ent, nagu selgus, võib sama mehhanismi käivitada ka teistsugune kombinatsioon valgusest ja keemilistest protsessidest.

Kombinatsioonis organismi süstitud kloor e6-ga muutub retinaal infrapunases valguses samamoodi nagu nähtavas valguses. „See selgitab, miks patsientidel paranes nägemisteravus öisel ajal,“ selgitas Prantsusmaal tegutseva Lorraine’i ülikooli keemik Antonio Monari. „Samas ei teadnud me seni täpselt, kuidas rodopsiin ja selle aktiivne retinaalgrupp klooriga suhestuvad. Nüüd on meil õnnestunud molekulaarse simulatsiooni abil seda mehhanismi selgitada.“

Teadlaste töörühm rakendas üksikute aatomite liikumise (täpsemalt nende vastastikuse tõmbumise ja tõukumise), aga ka keemiliste sidemete purunemise ja tekkimise mudeldamiseks molekulaarset simulatsiooni kombinatsioonis kõrgetasemeliste keemiliste kalkulatsioonidega.

Selleks, et raalsimulatsioon hakkaks viimaks korrektselt mudeldama infrapunakiirguse tekitatud keemilist reaktsiooni, käitati seda mitu kuud. Tegelikkuses leiab sama reaktsioon aset vaid mõne nanosekundi jooksul.

„Oma simulatsioonis viisime me lipiidkesta sisestatud virtuaalse rodopsiinvalgu kokku mitme kloor e6 molekuli ja veega, kokku mitmekümne tuhande aatomiga,“ selgitas Monari.

Kuna kloor e6 neelab infrapunakiirgust, reageerib see silma kudedes leiduva hapnikuga, muundades selle äärmiselt reaktiivseks ühevalentseks hapnikuks. Molekulaarne simulatsioon annab mõista, et lisaks vähirakkude hävitamisele võib ühevalentne hapnik reageerida ka retinaaliga ja parendada sel viisil öönägemisvõimet.

Nüüd, kus teadlased on selgeks teinud keemilised protsessid, mis seda pentsikut kõrvalmõju põhjustavad, võib neil olla võimalik vähendada selle esinemise tõenäosust fotodünaamilist ravi saavatel patsientidel, kes on andnud teada siluettide ja piirjoonte nägemisest pimeduses.

Kaugemas tulevikus ei saa välistada ka võimalust, et sama reaktsiooni abil saab ravida teatud vaegnägemise vorme või ülitundlikkust valguse suhtes — kuid päris kindlasti ei ole soovitatav kloori ühelgi kujul üliinimliku öönägemisvõime saavutamiseks omaalgatuslikult manustada.

Uurimus ilmus teadusajakirja Journal of Physical Chemistry Letters veergudel

Kommentaar Eesti asjatundjalt

Regionaalhaigla onkoloogia- ja hematoloogiakliiniku juhataja dr Vahur Valvere: "Fotodünaamilist ravi Eestis onkoloogiliste haiguste standardravina ei kasutata, aga eksperimentaalselt on seda Regionaalhaiga arstide poolt kasutatud küll.

Meie nahakasvajate ravil põhineval kogemusel pole ükski meie patsient nägemisvõime paranemise osas pimedas tagasisidet andnud. Seega ei saa me öelda, et ravi saanud haigetel oleks nägemisteravus paranenud. Tõenäoliselt oleneb see aga paljuski ka kasutatud fotosensibilisaatori tüübist."