นักศึกษาปี 4 คณะวิทย์ มหิดล พัฒนาอนุภาคนาโนจากสารที่แบคทีเรียสร้างขึ้น ใช้นำส่งยารักษามะเร็งแบบใช้แสงกระตุ้น พบออกฤทธิ์ฆ่าเซลล์มะเร็งได้ดีกว่าเดิม 20% เตรียมพัฒนาต่อให้มีความจำเพาะต่อเซลล์มะเร็งมากยิ่งขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษา และลดปริมาณยาที่ใช้
น.ส.ปิติรัตน์ พลพบู นักศึกษาปริญญาตรีชั้นปีที่ 4 ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ทำการวิจัยเพื่อพัฒนากระบวนการผลิตอนุภาคระดับนาโนจากสารพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอท เพื่อใช้เป็นตัวส่งถ่ายยารักษาโรคมะเร็งแบบโฟโตไดนามิค (Photodynamic therapy) โดยมี ดร.ณัฏฐวี เนียมศิริ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ซึ่งวิธีดังกล่าวเป็นการรักษามะเร็งที่กำลังได้รับการสนใจมากขึ้นเพราะก่อให้เกิดผลข้างเคียงน้อยกว่าการรักษาโดยวิธีให้ยาที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
"ปัจจุบันยังหาวิธีรักษาโรคมะเร็งที่ไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงไม่ได้ จึงมีการพัฒนาวิธีรักษาที่ใช้แสงเป็นตัวกระตุ้นให้ยาออกฤทธิ์เฉพาะบริเวณเซลล์มะเร็ง หรือที่เรียกว่า การรักษาแบบโฟโตไดนามิค ซึ่งวิธีนี้ก่อให้เกิดผลข้างเคียงน้อยกว่า แต่ขณะเดียวกันก็ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการนำส่งยาไปสู่เซลล์มะเร็งที่เป็นเป้าหมาย ทำให้มีการพยายามพัฒนาอนุภาคนาโนเพื่อช่วยนำส่งยาเข้าสู่เซลล์มะเร็งได้ดียิ่งขึ้น" น.ส.ปิติรัตน์ เปิดเผยต่อทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ในงานนิทรรศการโครงงานวิทยาศาสตร์ ครั้งที่ 11 ซึ่งคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พญาไท จัดขึ้นเมื่อวันที่ 11 มี.ค. ที่ผ่านมา
เพื่อพัฒนาอนุภาคนาโนสำหรับใช้เป็นตัวนำส่งยาในการรักษาโรคมะเร็งด้วยวิธีโฟโตไดนามิคให้มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น น.ส.ปิติรัตน์ จึงศึกษาและพัฒนากระบวนการผลิตอนุภาคนาโนจากสารพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอท (PHAs) ซึ่งเป็นสารพอลิเมอร์ที่ผลิตได้จากแบคทีเรียหลายชนิดในธรรมชาติ ไม่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ และสามารถถูกย่อยสลายได้ง่ายด้วยกระบวนการทางชีวภาพ แต่ยังไม่ค่อยมีใครนำมาศึกษาเพื่อพัฒนาเป็นตัวนำส่งยารักษามะเร็ง
น.ส.ปิติรัตน์ เลือกใช้แบคทีเรียสายพันธุ์ บาซิลลัส เมกะธีเรียม (Bacillus megatherium) เป็นแหล่งผลิตสารพอลิไฮดรอกซิลอัลคาโนเอท แล้วนำสารพอลิเมอร์ดังกล่าวที่สกัดได้จากแบคทีเรียไปทำให้เป็นอนุภาคระดับนาโนด้วยกระบวนการอิมัลสิฟิเคชันดิฟฟิวชัน (emulsification diffusion) โดยมีการควบคุมตัวแปรต่างๆ เพื่อให้ได้สารพอลิเมอร์ที่มีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 200 นาโนเมตร ซึ่งเป็นขนาดที่สามารถถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้โดยไม่ถูกระบบภูมิคุ้มกันทำลายเสียก่อน
เมื่อพัฒนาวิธีการเตรียมอนุภาคนาโนที่เหมาะสมแล้ว น.ส.ปิติรัตน์ จึงผลิตอนุภาคพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอทระดับนาโนที่ห่อหุ้มยา พี-ทีเอชพีพี (p-THPP) ซึ่งใช้ในการรักษามะเร็งแบบโฟโตไดนามิค และทำการทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเซลล์มะเร็งในระดับหลอดทดลอง โดยกระตุ้นด้วยแสงที่ความยาวคลื่น 650 นาโนเมตร ซึ่งมีพลังงานต่ำและไม่ทำลายเซลล์ปกติ พบว่ายาที่ห่อหุ้มด้วยอนุภาคพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอทระดับนาโนสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ในหลอดทดลองได้ดีกว่า 20% เมื่อเทียบกับยาที่ไม่ได้ห่อหุ้มด้วยอนุภาคนาโน
"อนุภาคนาโนช่วยให้ยาที่ใช้ในวิธีรักษามะเร็งแบบโฟโตไดนามิคถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดไปยังเซลล์มะเร็งได้ดีขึ้น และเมื่อฉายแสงไปยังบริเวณเซลล์มะเร็ง ยาจะถูกกระตุ้นให้ออกฤทธิ์และฆ่าเซลล์มะเร็งได้ โดยการส่งถ่ายพลังงานให้แก่ออกซิเจนในเซลล์ จนทำให้ออกซิเจนมีความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็ง ส่วนบริเวณอื่นที่ไม่ได้รับการฉายแสงกระตุ้น ยาจะไม่ออกฤทธิ์ จึงไม่ทำให้เกิดผลข้างเคียงต่อเซลล์ปกติ" น.ส.ปิติรัตน์ อธิบายต่อทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์
น.ส.ปิติรัตน์ กล่าวเพิ่มเติมว่า อนุภาคพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอทระดับนาโนสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นตัวนำส่งยารักษามะเร็งชนิดอื่นๆ ได้ที่ใช้หลักการเดียวกัน และมีความเป็นไปได้ที่จะต่อยอดการผลิตอนุภาคนาโนดังกล่าวในระดับอุตสาหกรรมต่อไปในอนาคต เนื่องจากมีแบคทีเรียหลายชนิดที่สามารถสร้างสารพอลิเมอร์ในกลุ่มพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอทได้ สามารถปรับแต่งสูตรอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อให้แบคทีเรียสร้างพอลิเมอร์ชนิดที่ต้องการให้มากขึ้นได้
ทั้งนี้ น.ส.ปิติรัตน์ ได้รับทุนจากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ไปทำวิจัยเรื่องดังกล่าวที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล (Cornell University) สหรัฐฯ เป็นเวลา 5 เดือน ในการผลิตอนุภาคระดับนาโน และทดสอบประสิทธิภาพการนำส่งยาฆ่าเซลล์มะเร็ง โดยหลังจากนี้จะทำวิจัยต่อเพื่อสร้างอนุภาคนาโนนำส่งยาที่มีความจำเพาะต่อเซลล์มะเร็ง เพื่อให้ยาถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์มะเร็งเท่านั้น เพราะจะช่วยให้การรักษามีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้นในปริมาณยาที่ใช้น้อยลง.
