Спосіб фотодинамічної терапії онкологічних захворювань

Спосіб фотодинамічної терапії онкологічних захворювань, який включає введення фотосенсибілізатора в зону пухлинної тканини і вплив на неї лазерним випромінюванням одночасно на двох довжинах хвиль, одна з яких вибирається, щоб викликати фотодисоціацію оксигемоглобіну, а друга вибирається так, щоб викликати фотохімічну реакцію фотосенсибілізатора з киснем, який відрізняє ться тим, що температуру в зоні пухлинної тканини підвищують до 42 - 43 ˚С і підтримують її протягом усього періоду опромінення. Винахід відноситься до області медицини, зокрема, лікування онкологічних захворювань поверхневих органів людини. Відомий спосіб фотодинамічної терапії (ФДТ) онкологічних захворювань, що включає введення фотосенсибілізатора і використання джерела світла, що забезпечуює фотохімічне індуковане руйнування клітин [1]. У відомому способі пацієнту внутрівенно вводять розчин фотосенсибілізатора, який концентрується в пухлині. Потім фотосенсибілізатор збуджують низькоінтенсивним лазерним випромінюванням. У результаті фото хімічної реакції фотосенсибілізатора з оточуючими пухлину молекулами кисню утворюється високотоксичний для ракових клітин синглетний кисень. Недоліком способу є низька ефективність лікування, яка обумовлена тим, що ракові клітини ростуть швидше ніж клітини, які відповідальні за утворення нових кровоносних капілярів, то в зоні пухлинної тканини створюється дефіцит молекул кисню, який збільшується під час сеансу ФДТ, що призводить до гіпоксії в зоні опромінення [2]. Найближчим по технічному рішенню до пропонованого способу, є двоколірна лазерна фотодинамічна терапія пухлин, яка базується на введенні фотосенсибілізатора в зону пухлинної тканини й одночасному впливі лазерним випромінюванням при двох різних довжинах хвиль - прототип [3]. Причому, довжини хвиль лазерного випромінювання підбираються таким чином, щоб забезпечити одночасний вплив на фотосенсибілізатор і оксигемоглобін крові. Використання другої довжини хвилі випромінювання лазера викликає фотодисоціацію оксигемоглобіну, і, тим самим, сприяє підвищенню локальної концентрації молекулярного кисню в зоні опромінення. Таким чином, додаткове підживлення вільним молекулярним киснем значно поліпшує терапевтичний ефект способу ФДТ. Суттєвим недоліком способу є невисокій його терапевтичний ефект із-за низького квантового виходу фото дисоціації оксигемоглобіну, що не перевищує 10% [4]. (19) UA (11) 82211 (13) (21) a200506402 (22) 29.06.2005 (24) 25.03.2008 (46) 25.03.2008, Бюл.№ 6, 2008 рік (72) АСІМОВ МУСТАФО МУ ХАМЕДОВИЧ, АСІМОВ РУСТАМ МУСТАФОВИЧ, РУБІНОВ АН АТОЛІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, МАМІЛОВ СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, U A, ПЛАКСІЙ ЮРІЙ СТЕПАНОВИЧ, U A (73) ДЕРЖАВН А НАУКОВА УСТАНОВА "ІНСТИТУТ ФІЗИКИ ІМЕНІ Б.І.СТЕПАНОВА НАЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК БЕЛАРУСІ", ІНСТИТУТ ПРИКЛАДНИХ ПРОБЛЕМ ФІЗИКИ І БІОФІЗИКИ Н АН УКРАЇНИ, UA (56) Джагаров Б.М., Жаврид Э.А., Истомин Ю.П., Чалов В.Н. Двухцветная лазерная фотодинамическая терапия опухолей //Жур. прикл. спектр. Т. 68. - 2001. - С. 151-153. Джагаров Б.М.,Чирвонный B.C., Гуринович Г.П. Пикосекундная спектроскопия и фотохимия C2 1 3 82211 Задачею винаходу є підвищення ефективності способу фотодинамічної терапії онкологічних захворювань. Поставлена задача вирішується наступним чином. У способі фотодинамічної терапії онкологічних захворювань, який заснований на уведенні фотосенсибілізатора в зону пухлинної тканини й одночасному впливі лазерним випромінюванням при двох довжинах хвилі, температуру в зоні пухлинної тканини підвищують до 42°-43°С и підтримують її протягом усього періоду опромінення. Сутність запропонованого винаходу пояснюється малюнками, які отримані на основі експериментальних досліджень, де: На Фіг.1 зображена діаграма зміни ступеня насичення оксигемоглобіном артеріальної крові в кожній кровоносній судині під час впливу лазерним випромінюванням з λ=638мкм при нормальній температурі тіла - 36°С. На Фіг.2 зображена залежність зміни величини насичення артеріальної крові оксигемоглобіном від температури в зоні впливу лазерним випромінюванням. В основі можливості впливу на величину локальної концентрації вільного молекулярного кисню в зоні пухлини лежить використання явища залежності квантового виходу фотодисоціації оксигемоглобіну крові in vivo від температури, яке отримано авторами експериментально. З діаграми на Фіг.1 видно, що при впливі випромінюванням лазера величина насичення артеріальної крові оксигемоглобіном при температурі тіла 36°С знижується на 1,3%. Це свідчить про вивільнення кисню в зоні впливу в результаті фотодисоціації оксигемоглобіну з квантовим виходом фотодисоціації оксигемоглобіну ~ 10%. Причому, вивільнення кисню відбувається одночасно з початком опромінення і продовжується протягом усього періоду впливу лазерним випромінюванням, як це видно з Фіг.1. При збільшені температури в зоні пухлинної тканини від 36°С до 42°С насичення артеріальної крові оксигемоглобіном зменшується, як це видно з Фіг.2, від 1,3% до 2,4%, тобто в 1,8 рази. Це свідчить про більш значне вивільнення молекулярного кисню в крові в результаті фотодисоціації оксигемоглобіну. При цьому квантовий вихід фотодисоціації оксигемоглобіну складає ~ 18%. Як видно з Фіг.2 при температурі порядку 29°С зміни у величині насичення артеріальної крові оксигемоглобіном не спостерігається, а, при підвищенні температури вона росте, досягаючи своєї максимальної величини при температурі близько 42°-43°С. Таким чином, підвищення температури тіла в зоні пухлинної тканини до 42°-43°С забезпечує при впливі на пухлин у лазерним випромінювання, збільшення локальної концентрації вільного молекулярного кисню в 1,8 за рахунок збільшення квантового виходу фотодисоціації оксигемоглобіну в крові до 18-20%, що забезпечує підвищення 4 ефективності способу фотодинамічної терапії онкологічних захворювань, де молекулярний кисень є важливим і обов'язковим компонентом фотодинамічної реакції. Джерела інформації, які прийняті до уваги: 1. Pass HI. "Photodynamic therapy in oncology: mechanism and clinical use". J Natl. Cancer Inst. Vol. 85. N 6. (1993) P.443-456. 2. А.А.Стратонников, В.Б.Лощенов, А.Ю.Дуплик, В.И.Конов. Российский хим. журн, Т.42, (1998) С.53-67. 3. Б.М.Джагаров, Э.А.Жаврид, Ю.П.Истомин, В.Н.Чалов. Двухцветная лазерная фото динамическая терапия опухолей. Жур. прикл. спектр. Т.68, (2001) С.151-153. 4. Б.М.Джагаров, B.C.Чирвонный, Г.П.Гуринович. "Пикосекундная спектроскопия и фото химия биомолекул", под ред. B.C.Летохова, Москва (1987) С.180-212.