Фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой метод локализованного воздействия на патологические ткани с использованием фотосенсибилизаторов, света определённой длины волны и кислорода. Процесс основан на генерации реактивных форм кислорода (РФК), в частности синглетного кислорода, способного индуцировать клеточную гибель посредством апоптоза, некроза или аутофагии. ФДТ сочетает химические и физические процессы, где ключевым является взаимодействие света с фотосенсибилизатором, находящимся в патологической ткани.
Фотосенсибилизатор — органическое соединение, способное поглощать фотон света и переходить в возбужденное состояние. Основные классы фотосенсибилизаторов включают:
Ключевые свойства фотосенсибилизаторов: спектр поглощения, фотостабильность, селективная накапливаемость в мишени, низкая токсичность в темновом состоянии.
ФДТ включает несколько последовательных этапов:
Выбор режима освещения и концентрации фотосенсибилизатора определяет характер клеточной гибели: низкие дозы чаще вызывают апоптоз, высокие — некроз.
Возбужденное состояние фотосенсибилизатора может реализоваться через синглетное или триплетное состояние. В триплетном состоянии молекула взаимодействует с кислородом по типу II механизма фотосенсибилизации, генерируя синглетный кислород, который является основным цитотоксическим агентом ФДТ. В типе I механизма возбуждённый сенсибилизатор переносит электрон или протон на субстрат, образуя радикальные анионы или катионы, которые далее реагируют с кислородом, формируя супероксид и гидроксильные радикалы.
Проникновение света в ткани зависит от длины волны: красная и ближняя ИК область (600–800 нм) обеспечивают максимальную глубину проникновения, что важно для терапии опухолей внутренних органов.
ФДТ применяется для лечения различных онкологических заболеваний (рак кожи, желудочно-кишечного тракта, легких), а также при антимикробной терапии, включая локальные инфекции, бактериальные био-пленки и вирусные поражения кожи. Особое значение имеет минимально инвазивный характер метода, селективное воздействие и возможность повторного применения без накопительной токсичности.
Основные ограничения связаны с ограниченной глубиной проникновения света, фотосенсибилизирующей токсичностью кожи и необходимостью точного контроля дозы. Перспективные направления включают разработку новых фотосенсибилизаторов с расширенным спектром поглощения, улучшение методов доставки в опухолевую ткань и комбинирование ФДТ с иммунотерапией и химиотерапией для повышения эффективности лечения.
Фотодинамическая терапия представляет собой уникальное сочетание химических, фотофизических и биологических процессов, обеспечивающее высокую селективность и контролируемость воздействия на патологические ткани.