Entre todos os diferentes tipos de tratamento do câncer, a terapia fotodinâmica – onde a luz é usada para destruir células malignas – pode ter um dos efeitos colaterais mais estranhos: os pacientes costumam ver melhor no escuro.
Agora, os pesquisadores descobriram por que isso acontece: a rodopsina, uma proteína sensível à luz nas retinas de nossos olhos, interage com um composto fotossensível chamado clorina e6, um componente crucial desse tipo de tratamento para o câncer.
O trabalho baseia-se no que os cientistas já sabem sobre o composto orgânico da retina, que é encontrado no olho e geralmente não é sensível à luz infravermelha.
A luz visível aciona a retina para se separar da rodopsina – isso é convertido no sinal elétrico que nosso cérebro interpreta para ver. Embora não tenhamos muita luz visível à noite, esse mecanismo também pode ser acionado com outra combinação de luz e química.
Sob luz infravermelha e com injeção de cloro, a retina muda da mesma maneira que sob luz visível.
“Isso explica o aumento da acuidade visual noturna”, disse o químico Antonio Monari, da Universidade de Lorraine, na França, a Laure Cailloce no CNRS.
“No entanto, não sabíamos exatamente como a rodopsina e seu grupo ativo da retina interagiam com a clorina. É esse mecanismo que agora conseguimos elucidar por meio de simulação molecular”.
Juntamente com alguns cálculos químicos de alto nível, a equipe usou uma simulação molecular para modelar os movimentos de átomos individuais (em termos de sua respectiva atração ou repulsão), bem como a quebra ou criação de ligações químicas.
A simulação foi executada por vários meses – e analisou milhões de cálculos – antes de conseguir modelar com precisão a reação química causada pela radiação infravermelha. Na vida real, a reação aconteceria em meros nanossegundos.
“Para nossa simulação, colocamos uma proteína virtual de rodopsina inserida em sua membrana lipídica em contato com várias moléculas de clorina e6 e água, ou várias dezenas de milhares de átomos”, disse Monari ao CNRS.
À medida que o cloro e6 absorve a radiação infravermelha, ele interage com o oxigênio no tecido ocular, transformando-o em oxigênio singlete altamente reativo – além de destruir as células cancerígenas, o oxigênio singleto também pode reagir com a retina e permitir um aumento na visão noturna. mostra de simulação.
Agora, os cientistas sabem que a química subjacente a esse efeito colateral estranho pode ser capaz de limitar a chance de ocorrer em pacientes submetidos a terapia fotodinâmica, que relataram ter visto silhuetas e contornos no escuro.
Mais adiante, essa reação química pode até ser aproveitada para ajudar a tratar certos tipos de cegueira ou sensibilidade excessiva à luz – embora não seja absolutamente recomendável tentar usar o clorina e6 para obter uma visão noturna sobre-humana.
É outro exemplo das idéias que também podemos obter das simulações moleculares e de como os computadores mais poderosos do planeta são capazes de nos dar uma compreensão mais profunda da ciência do que teríamos de outra forma.
“A simulação molecular já está sendo usada para lançar luz sobre mecanismos fundamentais – por exemplo, por que certas lesões de DNA são melhor reparadas que outras – e permitir a seleção de possíveis moléculas terapêuticas, imitando sua interação com um alvo escolhido”, disse Monari ao CNRS.
Publicado em 05/02/2020 08h05
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: