Thérapie photodynamique (PDT) est un terme courant dans la communauté médicale qui a été utilisé pour décrire des traitements allant de la dilatation vasculaire induite par laser proche infrarouge à l'excitation photothermique de nanorodes incluses dans des tumeurs cancéreuses. Pour les besoins de ce blog, nous allons nous concentrer sur un sous-ensemble de PDT en croissance rapide, dans lequel la lumière laser est utilisée pour activer des traitements dermiques et sous-cutanés à l'aide d'un médicament spécialisé, appelé agent photosensibilisant. Dans cette application, le laser sert en fait de «clé» qui permet d'activer sélectivement le principe pharmaceutique actif lorsqu'il est excité par une longueur d'onde de lumière spécifique. Ce médicament peut être injecté dans le sang par une veine ou appliqué topiquement sur la peau. La TPD s'est révélée aussi efficace que la chirurgie ou la radiothérapie pour traiter certains cancers, sans les risques de chirurgie invasive ou les effets secondaires à long terme de la radiothérapie. De plus, cela permet à la procédure d'être très ciblée car l'impact du médicament est localisé dans la région du corps qui est éclairée par la source laser, comme le montre la figure ci-dessous. Étant donné que la PDT ne peut traiter que les zones où la lumière peut atteindre, elle se limite généralement au traitement des tumeurs du derme, bien qu'elle ait également été utilisée en endoscopie.
Un article complet sur la biophysique sous-jacente à la PDT dépasse le cadre de cet article de blog, mais il est intéressant d'examiner l'importance de la longueur d'onde d'excitation pour la PDT dermique et sous-cutanée en examinant brièvement les propriétés d'absorption et de diffusion des tissus. De manière intuitive, il peut sembler évident que des lasers à longueur d’onde plus courte serviraient de meilleure source d’excitation pour le photosensibilisateur, en raison de l’énergie plus élevée des photons, mais plus la longueur d’onde du photon est courte, moins la profondeur de pénétration est grande car les sections efficaces d’absorption et de inversement proportionnelle à la longueur d'onde.
Une étude sur le sujet dans laquelle un modèle informatique détaillé a été développé pour décrire comment la peau humaine a réagi à différentes longueurs d'onde présentée en 2011 par Mustafa, et al. de l'Universiti Sains Malaysia, École de physique médicale. Dans la présentation, ils ont présenté un modèle de peau réaliste dans lequel ils simulaient les longueurs d'onde du laser d'absorption et de pénétration en profondeur, comprises entre 308 nm et
laser 635nm, montrant que
pointeur laser rouge était absorbée à environ 1/7 de la vitesse de la lumière ultraviolette, permettant ainsi une profondeur jusqu'à 5 fois supérieure pentation en profondeur. À l’autre extrémité, une fois que vous vous déplacez au-dessus de la région rouge et dans le proche infrarouge du spectre, l’énergie des photons diminue davantage, mais, comme le montre la figure ci-dessous, l’absorption des lipides et de l’eau commence à augmenter. En conséquence, la plupart des photosensibilisants disponibles dans le commerce sont conçus pour avoir des pics d'absorption dans la plage de 630 nm à 750 nm. Par exemple, HpD (Photofrin®) s'active à 630 nm, PpIX (ALA) à 635 nm, mTHPC (Foscan®) à 652 nm, BPD-MA (vertéporfine) à 690 nm et Lu-tex (LUTRIN®) à 732nm.
