利用光激活分子殺死癌細胞

醫生在治療因遺傳突變導致的癌癥和其他疾病患者時面臨的一個關鍵挑戰就是所使用的藥物往往不能區別對待健康細胞和病變細胞。為了解決的這個難題，來自美國佛羅里達州大學的研究人員目前正在研究一種利用光活化分子殺死有害細胞的技術。

這項研究的負責人、化學和生物化學副教授Igor V. Alabugin專長光化學研究領域。他解釋說，當我們細胞DNA雙鏈被破壞時，細胞就會啟動復雜的機器來修復這種損傷。但是細胞遭受持續的這種破壞最終會導致細胞自殺，即細胞凋亡。

這個研究組正在尋找通過破壞有害細胞的DNA鏈來誘導癌細胞發生凋亡的方法。他們發現，一類叫做賴氨酸conjagates( lysine conjugates)的殺癌分子能夠確認出DNA單鏈中的受損位點，然后誘導和受損位點相對的DNA鏈的降解。這種DNA的“雙裂解”對細胞來說是很難修復的，通常細胞只有乖乖地走向死亡。

而且，lysine conjugates的殺癌特征只有在接觸特定類型的光才顯現出來，因此使研究人員能夠在這些分子在癌細胞中的濃度較高時以精確、正確的位置和時間活化它們。

例如，治療食道癌患者的醫生可以首先給腫瘤注射一種含有lysine congugates的藥物，然后將一種光纖設備插入到患者咽喉來對受影響區域進行光照。這種光線將能夠活化這種藥物，從而導致癌細胞中的雙鏈DNA損傷。

至于因此在身體深處的腫瘤，研究人員指出他們的其他一些研究已經證實一種脈沖激光設備能夠用于穿透肌肉和其他組織，進而利用近紅外光激活這種藥物。

為了證明lysine conjugates能夠用于抗癌治療，Alabugin的研究組與來自Mayo Clinic College of Medicine的研究人員進行了合作研究。在他們的檢測實驗中，幾種分子在無光照條件下對培養的癌細胞幾乎沒有效果，但是光活化后能夠成功殺死90％的癌細胞。接下來，研究人員將會在動物模型中驗證這些分子的抗癌活性。

光化學是從l9世紀到2O世紀初期逐漸發展起來的科學，二十世紀6O年代出現了激光技術．使光化學獲得了嶄新的武器。尤其是近30年來，光化學得到突飛猛進的發展，每年發表的文章數以千計，并出現一些較有影響的刊物。光化學是一門既古老又新穎的學科，光化學技術在信息科學、能源科學、材料科學、生命科學、環境科學和合成化學等領域有重要的地位及廣泛的用途。