في العام الماضي، اكتشف الباحثون أخيرًا سبب حدوث ذلك: يتفاعل "رودوبسين"، وهو بروتين حساس للضوء في شبكية العين، مع مركب حساس للضوء يسمى "كلورين إي 6"، وهو عنصر حاسم في هذا النوع من علاج السرطان.
وبني العمل على ما يعرفه العلماء سابقا عن المركب العضوي للشبكية، والذي يوجد في العين وعادة ما يكون غير حساس للأشعة تحت الحمراء.
اظهار أخبار متعلقة
ويحفز الضوء المرئي الشبكية على الانفصال عن "رودوبسين"، ويتم تحويل هذا إلى إشارة كهربائية تفسر أدمغتنا رؤيتها. وبينما لا نحصل على الكثير من الضوء المرئي في الليل، اتضح أن هذه الآلية يمكن تشغيلها بمزيج آخر من الضوء والكيمياء.
وتحت ضوء الأشعة تحت الحمراء وحقن الكلورين، تتغير الشبكية بنفس الطريقة التي تتغير بها تحت الضوء المرئي.
وقال الكيميائي أنطونيو موناري، من جامعة لورين في فرنسا: "هذا يفسر زيادة حدة البصر أثناء الليل".
وأضاف: "مع ذلك، لم نكن نعرف بالضبط كيف تفاعل رودوبسين ومجموعته الشبكية النشطة مع الكلورين. هذه هي الآلية التي نجحنا الآن في توضيحها من خلال المحاكاة الجزيئية."
جنبًا إلى جنب مع بعض الحسابات الكيميائية عالية المستوى، استخدم الفريق محاكاة جزيئية لنمذجة حركات الذرات الفردية (من حيث جاذبيتها أو تنافرها)، بالإضافة إلى كسر الروابط الكيميائية أو تكوينها.
اظهار أخبار متعلقة
وتم تشغيل المحاكاة لعدة أشهر قبل أن تتمكن من وضع نموذج دقيق للتفاعل الكيميائي الناجم عن الأشعة تحت الحمراء. في الحياة الواقعية، سيحدث رد الفعل في غضون نانو ثانية فقط.
وقال موناري "من أجل محاكاتنا، قمنا بوضع بروتين رودوبسين افتراضي تم إدخاله في غشاؤه الدهني ملامسًا للعديد من جزيئات (الكلورين إي 6) والماء، أو عدة عشرات الآلاف من الذرات".
نظرًا لأن ا"لكلورين إي 6" يمتص الأشعة تحت الحمراء، فإنه يتفاعل مع الأكسجين الموجود في أنسجة العين، ويحوله إلى أكسجين مفرد شديد التفاعل - بالإضافة إلى تدمير الخلايا السرطانية، ويمكن أيضًا أن يتفاعل الأكسجين المفرد مع الشبكية ويمكّن من تعزيز الرؤية الليلية.
ويعرف العلماء الآن أن الكيمياء هي السر وراء هذا التأثير الجانبي الغريب. قد يكونوا قادرين على الحد من فرصة حدوثه في المرضى الذين يخضعون للعلاج الضوئي، والذين أبلغوا عن رؤية الصور الظلية والخطوط العريضة في الظلام.
اظهار أخبار متعلقة
علاوة على ذلك، يمكن تسخير هذا التفاعل الكيميائي للمساعدة في علاج أنواع معينة من العمى أو الحساسية المفرطة للضوء، على الرغم من أنه لا يُنصح مطلقًا بمحاولة استخدام "الكلورين إي 6" لمنح نفسك رؤية ليلية خارقة.
إنه مثال آخر على الرؤى التي يمكن أن نحصل عليها من المحاكاة الجزيئية أيضًا، وكيف أن أقوى أجهزة الكمبيوتر على هذا الكوكب قادرة على تزويدنا بفهم أعمق للعلم مما كنا سنحصل عليه بخلاف ذلك.
وختم موناري بالقول "يتم استخدام المحاكاة الجزيئية بالفعل لإلقاء الضوء على الآليات الأساسية".