Svjetlo se može koristiti za aktiviranje lijekova u određenim dijelovima tijela putem fotofarmakologije. Ovaj inovativni pristup uključuje modificiranje kemijske strukture lijeka dodavanjem svjetlosno aktiviranog molekularnog prekidača, poput azobenzena. To omogućuje da se lijek aktivira samo kada je izložen određenoj boji svjetla, a ne u mraku.
Na temelju ovih načela, tim istraživača predvođen Institutom za bioinženjering Katalonije (IBEC) razvio je fotopreklopne derivate karbamazepina, lijeka protiv epilepsije koji se široko koristi u medicini za borbu protiv nekih vrsta neuropatske boli, kao što je neuralgija trigeminusa.
Ovi spojevi, koji imaju analgetski učinak kada se aktiviraju svjetlom, mogu inhibirati živčane signale lokalno i na zahtjev. Derivati koje su sintetizirali istraživači aktiviraju se na valnim duljinama koje odgovaraju jantarnoj boji, što im omogućuje prolazak kroz tkivo i kost pomoću uobičajenih halogenih svjetiljki.
Dva sintetizirana spoja, karbazopin-1 i karbadiazocin, pokazuju fotofarmakološku aktivnost, omogućujući reverzibilnu kontrolu aktivnosti hipokampalnih neurona i lokomocije ličinki zebrice pomoću svjetlosti. Ovi in vivo eksperimenti omogućuju promatranje ponašanja povezanih s anksioznošću koja se odražavaju u naglim pokretima plivanja.
Također se pokazalo da karbadiazocin ima analgetska svojstva. “U štakorskim modelima razvijenim u laboratoriju Esther Berrocoso na Sveučilištu Cadiz, primijetili smo da karbadiazocin ima analgetski učinak na neuropatsku bol bez ikakvih znakova anestezije, sedacije ili toksičnosti. Ovi rezultati pokazuju jednostavno i uvjerljivo liječenje ne- invazivno osvjetljenje,” objašnjava Pau Gorostiza, istraživački profesor ICREA-e, glavni istraživač na IBEC-u i član CIBER-BBN-a.
Neuropatska bol uzrokovana je lezijama ili bolestima somatosenzornog sustava, kao što je lumbalna radikulopatija (“išijas”), dijabetička neuropatija i kronična postoperativna bol. Liječenje ove vrste boli često zahtijeva opioide, koji su jači analgetici od uobičajenih nesteroidnih protuupalnih lijekova, kao što su paracetamol i ibuprofen. Međutim, njihova je uporaba kontroverzna zbog nedosljedne učinkovitosti, potrebe za visokim dozama koje mogu dovesti do tolerancije i ovisnosti te sustavnih nuspojava kao što su zatvor, mučnina, vrtoglavica i pospanost.
U tom kontekstu, terapije temeljene na svjetlu postaju sve važnije u medicini zbog njihove sposobnosti da ciljaju određene regije tijela, povećavajući učinkovitost liječenja i smanjujući nuspojave sistemskih lijekova.
Tim već radi na sljedećem koraku u ovom projektu, koji će uključivati aktiviranje lijekova pomoću infracrvenog svjetla , koje prodire dublje u tkivo, i korištenje prijenosnih izvora svjetlosti kao što su laseri ili svjetleće diode
