Kỷ nguyên hiện đại

Vào cuối thế kỷ XIX. Finsen đã chứng minh thành công liệu pháp quang học bằng cách sử dụng ánh sáng được lọc nhiệt từ đèn hồ quang carbon ("đèn Finsen") trong điều trị bệnh lao da được gọi là lupus Vulgaris, nhờ đó ông đã giành giải thưởng Nobel về sinh lý học và y khoa năm 1903.[5]

Năm 1913, một nhà khoa học người Đức khác, Meyer-Betz, đã mô tả khối vấp ngã chính của liệu pháp quang động. Sau khi tự tiêm haematoporphyrin (Hp, một chất nhạy quang), anh đã nhanh chóng trải nghiệm độ nhạy cảm chung của da khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.[5]

Bằng chứng đầu tiên cho thấy các tác nhân, thuốc nhuộm tổng hợp nhạy sáng, kết hợp với nguồn sáng và oxy có thể có tác dụng chữa bệnh tiềm năng được đưa ra vào đầu thế kỷ 20 trong phòng thí nghiệm của Hermann von Tappeiner ở Munich, Đức. Đức đang dẫn đầu thế giới về tổng hợp thuốc nhuộm công nghiệp vào thời điểm đó.[5]

Trong khi nghiên cứu tác dụng của acridine đối với các nền văn hóa paramecia, Oscar Raab, một sinh viên của von Tappeiner đã quan sát thấy một tác dụng độc hại. Vô tình Raab cũng quan sát thấy rằng ánh sáng là cần thiết để giết chết paramecia.[29] Công việc tiếp theo trong phòng thí nghiệm của von Tappeiner cho thấy oxy là điều cần thiết cho 'hành động quang động'- một thuật ngữ được đặt ra bởi von Tappeiner.[30]

Von Tappeiner và các đồng nghiệp đã thực hiện thử nghiệm PDT đầu tiên ở những bệnh nhân ung thư biểu mô da bằng cách sử dụng chất nhạy quang, eosin. Trong số 6 bệnh nhân bị ung thư biểu mô tế bào đáy bề mặt, được điều trị bằng dung dịch eosin 1% và tiếp xúc lâu dài với ánh sáng mặt trời hoặc đèn hồ quang, 4 bệnh nhân cho thấy độ phân giải khối u và thời gian tái phát 12 tháng.[31]

Năm 1924, Policard tiết lộ khả năng chẩn đoán của huỳnh quang hematoporphyrin khi ông quan sát thấy rằng bức xạ cực tím kích thích huỳnh quang đỏ trong sarcomas của chuột thí nghiệm.[32] Policard đưa ra giả thuyết rằng huỳnh quang có liên quan đến sự tích lũy hematoporphyrin nội sinh.

Năm 1948, Figge và đồng nghiệp [33] đã chỉ ra trên các động vật trong phòng thí nghiệm rằng porphyrin thể hiện mối quan hệ ưu tiên đối với các tế bào phân chia nhanh chóng, bao gồm các tế bào ác tính, phôi thai và tái tạo. Họ đề xuất rằng porphyrin có thể được sử dụng để điều trị ung thư.

Chất nhạy quang Haematoporphyrin Derivative (HpD), được đặc trưng lần đầu tiên vào năm 1960 bởi Lipson.[34] Lipson tìm kiếm một tác nhân chẩn đoán phù hợp để phát hiện khối u. HpD cho phép Lipson đi tiên phong trong việc sử dụng nội soi và huỳnh quang HpD.[35] HpD là một loài porphyrin có nguồn gốc từ haematoporphyrin, từ lâu, porphyrin đã được coi là tác nhân thích hợp cho bệnh u xơ tử cung và PDT khối u vì các tế bào ung thư biểu hiện sự hấp thu và ái lực lớn hơn đáng kể đối với porphyrin so với các mô bình thường. Điều này đã được quan sát bởi các nhà nghiên cứu khác trước khi đến với Lipson.

Thomas Dougherty và đồng nghiệp [36] tại Viện Ung thư Roswell Park, Buffalo NY, đã thử nghiệm lâm sàng PDT vào năm 1978. Họ đã điều trị 113 khối u ác tính ở da hoặc dưới da bằng HpD và quan sát thấy độ phân giải toàn bộ hoặc một phần của 111 khối u.[37] Dougherty đã giúp mở rộng các thử nghiệm lâm sàng và thành lập Hiệp hội Quang động học Quốc tế, vào năm 1986. [cần dẫn nguồn]

John Toth, giám đốc sản phẩm của Cooper Medical Devices Corp/Cooper Lasersonics, nhận thấy "hiệu ứng hóa học quang động" của liệu pháp và đã viết bài báo trắng đầu tiên đặt tên cho liệu pháp "Liệu pháp quang động" (PDT) bằng laser nhuộm argon lâm sàng sớm vào khoảng năm 1981. Công ty đã thiết lập 10 địa điểm lâm sàng tại Nhật Bản nơi thuật ngữ "phóng xạ" có ý nghĩa tiêu cực.

HpD, dưới tên thương hiệu Photofrin, là tác nhân PDT đầu tiên được chấp thuận sử dụng lâm sàng vào năm 1993 để điều trị một dạng ung thư bàng quang ở Canada. Trong thập kỷ tiếp theo, cả PDT và việc sử dụng HpD đều nhận được sự chú ý của quốc tế và được chấp nhận lâm sàng nhiều hơn và dẫn đến các phương pháp điều trị PDT đầu tiên được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ Japa và các bộ phận của Châu Âu sử dụng để chống lại một số bệnh ung thư thực quản và không nhỏ ung thư phổi tế bào.[5]

[38] Photofrin có nhược điểm là nhạy cảm ánh sáng kéo dài của bệnh nhân và hấp thụ bước sóng dài yếu (630 nm). Điều này dẫn đến sự phát triển của các chất nhạy nhạy quang thế hệ thứ hai, bao gồm Verteporfin (một dẫn xuất của benzoporphyrin, còn được gọi là Visudyne) và gần đây, các chất chống nhạy cảm nhắm mục tiêu thế hệ thứ ba, chẳng hạn như thuốc chống ánh sáng hướng kháng thể.[5]

Vào những năm 1980, David Dolphin, Julia Levy và các đồng nghiệp đã phát triển một chất nhạy quang mới lạ, verteporfin.[39][40] Verteporfin, một dẫn xuất porphyrin, được kích hoạt ở 690   nm, bước sóng dài hơn nhiều so với Photofrin. Nó có tài sản của sự hấp thụ ưu đãi của neovasculature. Nó đã được thử nghiệm rộng rãi để sử dụng trong điều trị ung thư da và được FDA chấp thuận vào năm 2000 để điều trị thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi ẩm ướt. Vì vậy, đây là phương pháp điều trị y tế đầu tiên từng được chấp thuận cho tình trạng này, đây là nguyên nhân chính gây giảm thị lực.

Các nhà khoa học Nga đã đi tiên phong trong một chất nhạy quang gọi là Ph photoem, giống như HpD, có nguồn gốc từ haematoporphyrin vào năm 1990 bởi Mironov và đồng nghiệp. Ph photoem đã được Bộ Y tế Nga phê duyệt và thử nghiệm lâm sàng từ tháng 2 năm 1992 đến 1996. Một hiệu quả điều trị rõ rệt đã được quan sát thấy ở 91 phần trăm trong số 1500 bệnh nhân. 62 phần trăm có tổng độ phân giải khối u. Hơn 29 phần trăm có> 50% co rút khối u. Trong chẩn đoán sớm, bệnh nhân 92% có kinh nghiệm giải quyết hoàn chỉnh.[41]

Các nhà khoa học Nga đã hợp tác với các nhà khoa học NASA, những người đang xem việc sử dụng đèn LED như là nguồn sáng phù hợp hơn, so với laser, cho các ứng dụng PDT.[42][43][44]

Từ năm 1990, người Trung Quốc đã phát triển chuyên môn lâm sàng với PDT, sử dụng chất nhạy quang được sản xuất trong nước, có nguồn gốc từ Haematoporphyrin.[45] Trung Quốc đáng chú ý về chuyên môn trong việc giải quyết các khối u khó tiếp cận.[46]