Нови метод борбе против короне – светлост

У свету се активно развија један од високотехнолошких праваца борбе против инфекција и рака – уз помоћ супстанци осетљивих на светлост. Недавно су резултате успешних експеримената у тој области изнели руски научници који су смислили како да неутралишу вирус корона у човековом окружењу.

Ћелије рака, као и штетне бактерије и вирусе уништавају синглетним кисеоником, тачније молекулима у посебном стању, који лако оштећују протеине, нуклеинске киселине и незасићене масноће у липидима. Конкретно, они пробијају поре у бактеријској плазма мембрани.

Светлост у борби против вируса

Синглетни кисеоник стварају фото-сензибилатори. Најефикаснији су они који апсорбују зрачење у црвеном делу спектра, нарочито у распону од 685-690 нанометара на граници са инфрацрвеном зоном. Светло је продорно и лако се добија помоћу ласера, лед-диода или халогених лампи, а понекада добро дођу и сунчеви зраци.

Фото-сензибилатор апсорбује квантум светлости, прелази у побуђено стање и добијену енергију преноси на молекуле кисеоника, који се из триплета трансформишу у синглетне. Овај метод функционише у различитим срединама, јер се гас растворен у ткивима организма налази и у ваздуху и у води.

На овоме је и основана једна од најперспективнијих метода лечења рака-фотодинамичка терапија (ФДТ). Молекули фото-сензибилатора се уносе у организам, продиру у малигне ћелије, а затим се туморско ткиво излаже зрачењу ласера. Синглетни кисеоник покреће апоптозу – самоубиство ћелије. Фото-сензибилатор у митохондријама уништава структуре органеле а у једру оштећује ДНК. Осим тога, уништавање ћелијске мембране изазива некрозу.

За ФДТ сед користи на десетине фото-сензибилатора. Највише обећавају они који могу бити усмерени на малигне ћелије, али њих тек развијају.

Осим тога, фото-сензибилаторе широко користе службе за трансфузију крви за дезинфекцију донорске плазме, у стоматологији за дезинфекцију зубних канала, као и за лечење гнојних рана, опекотина, инфекције коже и слузокоже.

Фото-сензибилатор који убија микробе и вирусе, безбедан је за организам. Ствар је у томе да је сенибилитет ћелија животиња и човека на те супстанце двапут нижи него код микроорганизама. Површина бактерија је негативно наелектрисана и електростатички привлачи катионска једињена, укључујући фото-сензибилаторе. Вируси такође имају негативно наелектрисане делове.

Вирус без „бодља“

Руски научници се дуго баве фото-динамичном инактивацијом патогена, посебно против вируса птичјег грипа и кључних болничких сојева бактерија отпорних на антибиотике попут псеудоманс, клебсијела, ацинетобактер.

Било је логично да се овај метод испроба и против ковида. Заједничким снагама особља оделења за биофизику Московског државног универзитета, колега из Федералног истраживачког центра за фундаменталну и транслациону медицину Новосибирска и Федералног научног клиничког центра (ФМБА) Москве, дошло се до правог открића.

Помоћу молекуларног моделирања, научници су упоредили способност различитих катионских фотосензибилизатора који могу да се вежу за протеинске шиљке попут САРС-КоВ, МЕРС-КоВ и САРС-КоВ-2. Установљено је да је најбоља опција – октакис (холинил) фталоцијанин цинка.

„Већ смо имали прилику да видимо какав је резултат приликом фотодинамичке дезинфекције (деконтаминације) и како је ‘вирус птичјег грипа изгубио своје бодље‘. Изазов је био пронаћи мету на површини вируса корона за коју се фотосензибилизатор може закачити. Рецимо да хоћете да гађате мету луком али стреле лете најдаље пет метара, а мета се налази на удаљености десет метара. Синглет кисеоник је таква стрела. Он има ограничену пролазност у воденом окружењу у ком га врло брзо деактивирају молекули воде и стога је неопходно да супстанца која ствара синглетни кисеоник буде близу мете. Открили смо да су на споју зглоба и тела ковида концентрисане аминокиселине са негативним набојем и на њих се лепе наелектрисани молекули фото-сензибилатора. Синглетни кисеоник не само да уништава спајк протеин, већ има времена да доспе до мембране вируса и оштети је“, објашњава Марина Страховска, главни истраживач на Одсеку за биофизику на Московском државну универзитету Ломаносов.

Научници су спровели низ експеримената у воденој средини. У суспензију су додали фото-сензибилатор који се излаже зрачењу црвених лед диода и тако постигли да вирусне честице потпуно изгубе способност преношења инфекције на живе ћелије и да се заустави размножавање вируса.

Ово откриће објављено је у часопису „Вируси“. Сада је, како пише новинар РИА Новости Алексеј Огњев, све у фази лабораторијских експеримената, али је перспектива добра. Метода се може применити у стерилисању медицинских инструмената, дезинфекцији водоводних резервоара или за рециклирање ваздуха, што ће све несумњиво помоћи у борби против пандемије.