Dari semua rawatan kanser yang berbeza, terapi fotodinamik, di mana cahaya digunakan untuk membunuh sel barah, boleh mempunyai salah satu kesan sampingan yang paling pelik: Pesakit sering melihat lebih baik dalam kegelapan.
Kini para penyelidik telah mengetahui mengapa ini berlaku: rhodopsin, protein sensitif cahaya di retina di mata kita, berinteraksi dengan sebatian yang disebut klorin e6, komponen kritikal untuk rawatan kanser jenis ini.
Karya ini berdasarkan kepada apa yang para saintis sudah tahu mengenai sebatian organik retina, yang terdapat di mata dan biasanya tidak sensitif terhadap cahaya inframerah.
Cahaya yang kelihatan memasuki mata menyebabkan retina terpisah dari rhodopsin – ini ditukar menjadi isyarat elektrik yang dapat ditafsirkan oleh otak. Walaupun kita tidak memiliki banyak cahaya yang terlihat pada waktu malam, ternyata mekanisme ini juga disebabkan oleh kombinasi cahaya dan kimia yang berbeza.
Dengan cahaya inframerah dan dengan suntikan klorin, retina berubah dengan cara yang sama seperti cahaya yang dapat dilihat.
“Ini menjelaskan peningkatan ketajaman visual pada waktu malam,” kata ahli kimia Antonio Monari dari University of Lorraine di Perancis, Laure Caillos dari CNRS.
“Namun, kami tidak tahu dengan tepat bagaimana rhodopsin dan kumpulan retina aktifnya berinteraksi dengan klorin. Mekanisme inilah yang dapat kita ketahui dengan menggunakan pemodelan molekul. '
Bersama dengan beberapa pengiraan kimia tahap tinggi, pasukan menggunakan pemodelan molekul untuk menggerakkan atom individu (dari segi daya tarikan atau tolakan masing-masing) dan memutuskan atau membuat ikatan kimia.
Simulasi berjalan selama berbulan-bulan – dan melakukan berjuta-juta pengiraan – sebelum dapat dengan tepat mensimulasikan reaksi kimia yang disebabkan oleh radiasi inframerah. Dalam kehidupan sebenar, tindak balas akan berlaku hanya dalam nanodetik
“Untuk simulasi kami, kami meletakkan protein rhodopsin maya yang dimasukkan ke dalam membran lipidnya bersentuhan dengan beberapa molekul klorin e6 dan air atau puluhan ribu atom,” kata Monari kepada CNRS.
Oleh kerana klorin e6 menyerap sinaran inframerah, ia berinteraksi dengan oksigen dalam tisu mata, mengubahnya menjadi oksigen singlet yang sangat reaktif – serta menghancurkan sel-sel barah, oksigen singlet juga dapat bertindak balas dengan retina dan merangsang peningkatan penglihatan malam.
Para saintis kini mengetahui kimia di sebalik kesan sampingan yang pelik ini, dan mereka mungkin dapat mengehadkan kemungkinan kejadian ini pada pesakit yang menjalani terapi fotodinamik yang melaporkan melihat siluet dan garis besar dalam kegelapan.
Pada masa akan datang, reaksi kimia ini bahkan dapat digunakan untuk mengatasi jenis kebutaan atau hipersensitiviti tertentu terhadap cahaya, walaupun tidak disarankan untuk menggunakan klorin e6 untuk memberikan penglihatan malam manusia super.
Kajian ini diterbitkan dalam jurnal Physical Chemistry Letters.
Sumber: Foto: Antonio Monari
