Zastosowanie porfiryn w diagnostyce i terapii nowotworowej

Obecnie stosowana radio- i chemioterapia to metody bardzo inwazyjne, a ich podstawową wadą jest brak selektywnego działania na komórki nowotworowe. Najczęściej prowadzi to do licznych powikłań, które związane są z uszkodzeniami zdrowych tkanek. Działania naukowców doprowadziły do powstania nowych metod zwanych terapią i diagnostyką fotodynamiczną (PDT- Photodynamic Therapy; PTT- Photodynamic Diagnosis), w których główną rolę odgrywają między innymi porfiryny.

Cząsteczka porfiryny występuje w postaci charakterystycznego makrocyklu aromatycznego, zbudowanego z czterech pierścieni pirolowych, połączonych mostkami metinowymi (=CH-).

Naturalne porfiryny odgrywają bardzo ważną rolę w przyrodzie, a ich obecność umożliwia funkcjonowanie organizmów żywych. Do najbardziej powszechnych porfiryn należą: chlorofil (porfiryna magnezu), hem (porfiryna żelaza), cytochromy (porfiryny żelaza, wewnątrzkomórkowe katalizatory reakcji redoks), peroksydazy (enzymy utleniające za pomocą H₂O₂) oraz układy korynowe, do których należy między innymi witamina B₁₂.

Poznanie właściwości fizykochemicznych porfiryn naturalnych, doprowadziło do prób syntezy sztucznych układów porfirynowych. Dlatego też porfiryny i ich kompleksy z metalami są obecnie wykorzystywane jak fotoutleniacze w produkcji specyficznych barwników, półprzewodników i katalizatorów. Bardzo przydatne okazały się porfiryny w medycynie. Stosuje się je między innymi w leczeniu infekcji bakteryjnych, w technice rezonansu magnetycznego (metaloporfiryny są głównym składnikiem dożylnych środków kontrastowych) i w próbach otrzymania syntetycznych ligandów do konstrukcji modelu hemoglobiny zdolnego do całkowitego odwracalnego przyłączania tlenu.

Jednak ich najcenniejsza właściwość została poznana stosunkowo niedawno, a dotyczy ona zdolności do selektywnego gromadzenia się tych związków w tkankach nowotworowych do kilku godzinach od aplikacji fotoutleniacza. Po wzbudzeniu nagromadzonych w tkance nowotworowej cząsteczek fotobarwnika (tzw. fotouczulacza) światłem o odpowiedniej długości fali dochodzi do powstania reaktywnych form tlenu i stresu oksydacyjnego, a w rezultacie do śmierci komórki.

Terapia fotodynamiczna jest metodą mało inwazyjną, zniszczeniu ulegają tylko tkanki nowotworowe, w których skutecznie nagromadził się fotoutleniacz. PDT niesie ze sobą też inne możliwości, okazuje się metoda ta może stać się skuteczna w leczeniu takich schorzeń jak: miażdżyca tętnic, łuszczyca czy reumatoidalne zapalenie stawów.

Monika Marek-Swędzioł

Źródło: biochigen.slam.katowice.pl/podrecznik/17.pdf