Synteza, charakterystyka i właściwości biologiczne nowych

„Synteza, charakterystyka i właściwości biologiczne nowych
układów porfirynoidowych o rozbudowanych grupach
peryferyjnych”
Wojciech Szczołko
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Od starożytności medycyna z powodzeniem wykorzystywała światło w leczeniu wielu
schorzeń, począwszy od łuszczycy, krzywicy, kończąc na chorobach psychicznych. Za ojca
„helioterapii” uważa się Herodota, lecz do rozwoju tego, co możemy nazwać dziś
współczesną terapią światłem przyczynił się Niels Finsen, uhonorowany za swoje osiągnięcia
w 1903r. Nagrodą Nobla. Poprzez odkrycia Oscara Raaba, Hermana von Tappeinera czy
Friedricha Meyer-Benza stopniowo dokonywał się rozwój tej dziedziny medycyny.
Przełomem były badania prowadzone przez Thomasa Dougherty'ego i jego zespół w Roswell
Park Cancer Institute w USA, w których to po raz pierwszy wykorzystano związek chemiczny
aktywowany promieniowaniem świetlnym do leczenia nowotworów. Tak narodziła się terapia
fotodynamiczna (PDT), której współczesne osiągnięcia, zarówno na polu walki z rakiem, jak i
w innych dziedzinach.
Mechanizm działania
Ta nowatorska i wciąż jeszcze nie do końca poznana dziedzina medycyny oparta jest
na trzech czynnikach, bez obecności których jej działanie jest praktycznie niemożliwe.
Pierwszym z nich jest związek chemiczny zwany fotouczulaczem (fotosensybilizatorem),
podlegający przejściu w stan aktywny wzbudzony po naświetlaniu promieniowaniem
świetlnym o odpowiedniej długości fali, charakterystycznej dla każdego z nich. Drugim
elementem jest źródło światła, umożliwiające aktywację fotouczulacza. Trzeci stanowi tlen
cząsteczkowy,
istotny
w
przebiegu
najważniejszego
mechanizmu
przeciwnowotworowego.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
działania
AKTYWOWANY
FOTOUCZULACZ
ROS
O2
FOTOUCZULACZ
EFEKTY TOKSYCZNE
swiatlo
KOMORKI NOWOTWOROWE
MIKROORGANIZMY
Schemat przedstawiający zasadę reakcji fotodynamicznej
i terapii fotodynamicznej
Wprowadzony parenteralnie do ustroju lub aplikowany miejscowo fotosensybilizator
ulega kumulacji w tkankach zmienionych chorobowo. Po upływie określonego czasu, pacjent
podlega precyzyjnemu naświetlaniu światłem o odpowiednio ustalonej długości fali i energii.
Dzięki temu następuje przejście fotouczulacza w tzw. stan singletowy wzbudzony. Dalsze
przejścia umożliwiają transfer ładunku energii na cząsteczkę tlenu i utworzenie RFT
(reaktywnych form tlenu) w jednym mechanizmie lub wysoce toksycznego tlenu singletowego
w drugim mechanizmie. Obie drogi prowadzą do stopniowego zniszczenia wrogich komórek
(nowotworowych bądź innych) na drodze nekrozy lub apoptozy.
Terapia ta jest uważana za jedną z najnowocześniejszych metod walki z nowotworami.
Na Oddziale Chirurgii Głowy i Szyi i Onkologii Laryngologicznej Wielkopolskiego Centrum
Onkologii (WCO) w listopadzie 2011 po raz pierwszy w Polsce została zastosowana terapia
fotodynamiczna przy użyciu preparatu Foscan, chociaż sama terpaia z powodzeniem jest
wykonywana na Wojskowej Akademii Technicznej oraż Ślązkiej Akademii Medycznej.
Wydaje się, że rozwijanie tej terapii w Poznaniu pod względem badawczym przez Zespół
badawczy naszej Katedry obok zastosowań aplikacyjno-medycznych Wielkopolskiego
Centrum Onkologii jest bardzo korzystne dla naszego regionu.
R
R
N
N
N
R
N R
N
N
N
Mg
N
N
N
N
R=
N
N
N
R
Cl
N
R
CH3
N
R
R
Rys.1. Struktura związków otrzymanych w mojej pracy doktorskiej
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
W
dotychczasowej
pracy
uzyskałem
i
scharakteryzowałem
nowe
związki
makrocykliczne zawierające w części peryferyjnej ugrupowanie 2,5-dimetylopirolilowe, 2,5difenylopirolilowe i 2,5-di(4-chlorofenylo)pirolilowe (Rys.1). Otrzymane związki poddałem
szczegółowej analizie NMR z wykorzystaniem takich technik jak 1H, 13C, 1H1H COSY, HMBC,
HMQC.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego