งานบริการวิชาการและวิจัย

ประโยชน์กับชุมชน-สังคม-ประเด็นร้อน

ยาต้านไวรัสโรคไข้เลือดออก จากสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ

         โรคไข้เลือดออก (dengue fever) เป็นโรคเขตร้อนที่เกิดจากเชื้อไวรัสเดงกี (dengue virus) ซึ่งมียุงเป็นพาหะนำโรค ในปัจจุบันมีผู้เสียชีวิตจากโรคไข้เลือดออกกว่า 20,000 คนต่อปี อย่างไรก็ตาม ยังไม่มียาต้านเชื้อไวรัสเดงกีที่ใช้รักษาโรคไข้เลือดออกได้โดยตรง และวัคซีนที่ใช้กันอยู่นั้นยังมีข้อจำกัดในหลายด้าน ดังนั้นการรักษาจึงเป็นไปตามอาการเพื่อประคับประคองเพียงเท่านั้น ในบางกรณี โรคอาจพัฒนาไปเป็นไข้เลือดออกรุนแรงซึ่งเป็นภาวะแทรกซ้อนรุนแรงและอาจทำให้เสียชีวิตได้ ดังนั้นการพัฒนายาต้านเชื้อไวรัสเดงกีชนิดใหม่จึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย

ภาพที่ 1 (a) ผศ.ดร.ธนธรณ์ ขอทวีวัฒนา; (b) ผศ.ดร.วรินทร ชวศิริ; (c) รศ.ดร.พญ.ศิวะพร บุณยทรัพยากร; (d) รศ.ดร. ธัญญดา รุ่งโรจน์มงคล; (e) ผศ.ดร.โกวิท เฮงประสาทพร

ภาพที่ 2 การสังเคราะห์อนุพันธ์ของฟลาโวนอยด์ด้วยวิธีทางเคมีอินทรีย์สังเคราะห์

         สารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ (natural products) มีความสำคัญต่อการค้นคว้ายาชนิดใหม่เป็นอย่างมาก มีตัวอย่างของยาที่ถูกใช้จริงในปัจจุบันหลายชนิดที่ได้พัฒนาเริ่มต้นมาจากสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติชนิดต่าง ๆ หนึ่งในสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่น่าสนใจได้แก่สารในกลุ่มฟลาโวนอยด์ (flavonoids) ที่พบได้อย่างแพร่หลายในพืชหลายชนิด มีการวิจัยพบว่าฟลาโวนอยด์นั้นมีสรรพคุณทางยาที่หลากหลาย เช่น ฤทธิ์การต้านมะเร็ง ต้านอนุมูลอิสระ ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ลดระดับคลอเลสเตอรอลในกระแสเลือด และอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ เคยมีรายงานว่าอนุพันธ์ของฟลาโวนอยด์ชนิดต่าง ๆ ที่พบในธรรมชาติสามารถยับยังเชื้อไวรัสเดงกีได้อย่างมีนัยยะ แต่ยังไม่เพียงพอที่จะนำมาใช้เป็นยาได้จริง ดังนั้น กลุ่มวิจัยของผศ.ดร.ธนธรณ์ ขอทวีวัฒนา (ภาพที่ 1a) และผศ.ดร.วรินทร ชวศิริ (ภาพที่ 1b) จากศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางเคมีผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงได้ออกแบบและสังเคราะห์สารอนุพันธ์ของฟลาโวนอยด์ชนิดใหม่ด้วยกระบวนการทางเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ (organic synthesis) (ภาพที่ 2) และได้ร่วมมือกับกลุ่มวิจัยของรศ.ดร.พญ.ศิวะพร บุณยทรัพยากร (ภาพที่ 1c) ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในการศึกษาฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อไวรัสเดงกี และศึกษาความเป็นพิษของอนุพันธ์ดังกล่าว ทำให้พบสารอนุพันธ์ที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อไวรัสเดงกีได้ดีกว่าอนุพันธ์เริ่มต้นกว่า 300 เท่าและมีความเป็นพิษต่ำ นอกจากนี้ยังได้พบความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างทางเคมีและฤทธิ์ทางชีวภาพ (structure-activity relationship; SAR) ที่เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาสารในกลุ่มนี้เพิ่มเติมได้ในอนาคต (ภาพที่ 3)

          นอกจากนี้ ยังได้ร่วมมือกับกลุ่มวิจัยของรศ.ดร. ธัญญดา รุ่งโรจน์มงคล (ภาพที่ 1d) จากภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และ ผศ.ดร.โกวิท เฮงประสาทพร (ภาพที่ 1e) จาก Center for Computational Sciences, University of Tsukuba เพื่อศึกษาสารอนุพันธ์เหล่านี้ด้วยเทคนิคทางคอมพิวเตอร์ที่ช่วยในการค้นคว้ายา (computer-aided drug discovery, CADD) เช่น molecular docking, molecular dynamic, ADMET properties prediction, QSAR model เป็นต้น ทำให้สามารถคาดเดาได้ว่าเป้าหมายหลักของสารในกลุ่มนี้น่าจะเป็นเอนไซม์ NS5 MTase และ NS5 RdRp (ภาพที่ 3)

ภาพที่ 3 ผลทดสอบทางชีวภาพ และทางเคมีคอมพิวเตอร์ของอนุพันธ์ฟลาโวนอยด์ชนิดต่าง ๆ

          ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาในงานวิจัยนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนายาต้านเชื้อไวรัสเดงกีชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพ โดยทีมวิจัยกำลังศึกษาต่อยอดเพื่อพัฒนาสารในกลุ่มนี้ ในแง่มุมต่าง ๆ เช่นการศึกษาด้านเภสัชจลนพลศาสตร์ (pharmacokinetics) การศึกษาในระดับสัตว์ทดลอง และกลไกการออกฤทธิ์ รวมถึงพัฒนาสารในกลุ่มอื่น ๆ เพิ่มเติม

สนใจข้อมูลเพิ่มเติม: กลุ่มวิจัยของผศ.ดร.ธนธรณ์ ขอทวีวัฒนา https://5c95113ed941d.site123.me/

ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางเคมีผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ  https://cenp-chemcu.org/

เอกสารอ้างอิง

Patigo A, Hengphasatporn K, Cao V, Paunrat W, Vijara N, Chokmahasarn T, Maitarad P, Rungrotmongkol T, Shigeta Y, Boonyasuppayakorn S, Khotavivattana T. Design, synthesis, in vitro, in silico, and SAR studies of flavone analogs towards anti-dengue activity. Scientific Reports 2022, 12, 21646. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25836-5

Hengphasatporn K, Kaewmalai B, Jansongsaeng S, Badavath VN, Saelee T, Chokmahasarn T, Khotavivattana T, Shigeta Y, Rungrotmongkol T, Boonyasuppayakorn S. Alkyne-tagged apigenin, a chemical tool to navigate potential targets of flavonoid anti-dengue leads. Molecules 2021; 26, 6967. https://doi.org/10.3390/molecules26226967

Boonyasuppayakorn S, Saelee T, Visitchanakun P, Leelahavanichkul A, Hengphasatporn K, Shigeta Y, Thanh Huynh TN, Hann Chu JJ, Rungrotmongkol T, Chavasiri W. Dibromopinocembrin and dibromopinostrobin are potential anti-dengue leads with mild animal toxicity. Molecules 2020, 25, 4154, https://doi.org/10.3390/molecules25184154

 

ข้อมูลภาพประกอบจาก : ผศ.ดร.ธนธรณ์ ขอทวีวัฒนา

เรียบเรียงข้อมูลโดย : ผศ.ดร.ธนธรณ์ ขอทวีวัฒนา

บรรณาธิการโดย : ผศ.ดร.สิทธิพร ภัทรดิลกรัตน์

เผยแพร่ : 10 มกราคม 2566

📢📢**ประชาสัมพันธ์ บริการใหม่!!! จาก งานวิจัยและบริการวิชาการ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อเพิ่ม KPI ภาควิชา/CE-RU-STAR** 📢📢

👉อาจารย์ที่สนใจสามารถนัดสัมภาษณ์เพื่อให้ข้อมูลข่าว หรือ ส่งข่าวสั้นมาได้ที่ลิ้ง https://forms.gle/7rpAGtXRP2QTCAX79 หรือ สแกน QR code ด้านล่างนี้

👉สอบถามเพิ่มเติมติดต่อ งานวิจัยและบริการวิชาการ คุณธนัฏฐา สุทธิมาศ โทรศัพท์ 02-2185128