เป้าหมายใหม่โจมตีไวรัส “เอชไอวี” อยู่ที่โปรตีนในเปลือกหุ้ม

นักวิทย์เผยโครงสร้างโปรตีนภายในเปลือกหุ้มเชื้อเอชไอวีเป็นครั้งแรก เผยทำหน้าที่ปกป้องจีโนมไวรัสไม่ให้ถูก ซึ่งเป็นจุดอ่อนและเป้าหมายใหม่ของการพัฒนายาต้านเอดส์ ยับยั้งเชื้อแพร่กระจาย-แก้ปัญหาเชื้อดื้อยา

ทีมนักวิจัยสหรัฐฯ รายงานในวารสารเนเจอร์ (Nature) เมื่อปลายเดือน พ.ค.ที่ผ่านมาว่า พวกเขาสามารถพิสูจน์ว่าโครงสร้างของเปลือกหุ้มไวรัสชั้นในส่วนที่เรียกว่า แคพซิด (capsid) นั้น ประกอบเข้าด้วยกันในระดับอะตอมได้อย่างไร ซึ่งการค้นพบนี้ถือเป็นการเปิดทางให้กับนักวิทยาศาสตร์ในการพัฒนายาใหม่สำหรับต้านเชื้อเอชไอวี (HIV) อันเป็นสาเหตุของโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องหรือโรคเอดส์

ทั้งนี้ แคพซิด คือโปรตีนส่วนที่ห่อหุ้มเพื่อปกป้องสารพันธุกรรมหรือจีโนมของไวรัส โดยนักวิทยาศาสตร์ทราบกันอยู่แล้วว่าแคพซิดนั้นมีรูปต่างคล้ายโคน ซึ่งเกิดจากหน่วยย่อยของโปรตีนที่เรียกว่าแคพโซเมอร์ (capsomer) จำนวนมาก มาประกอบเข้าด้วยกันเป็นร่างแห แต่การพิสูจน์โครงสร้างที่ถูกต้องของแคพซิดด้วยวิธีมาตรฐานในปัจจุบันยังทำได้ยาก เนื่องจากแคพซิดนั้นมีขนาดใหญ่ ไม่สมมาตร และมีรูปร่างไม่แน่นอน

ทว่า ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก (University of Pittsburgh) มลรัฐเพนซิลเวเนีย สหรัฐฯ ได้ใช้เทคนิคการสร้างภาพขั้นสูงร่วมกับคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง (supercomputer) ในการคำนวณหาว่าโปรตีนกว่า 1,300 หน่วย มาประกอบรวมกันจนกลายเป็นแคพซิดรูปร่างคล้ายโคนได้อย่างไร ตามรายงานข่าวในบีบีซีนิวส์

กระบวนการนี้ได้เผยให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์สำคัญระหว่างโมเลกุล ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นต่อการประกอบกันและเสถียรภาพของเปลือกหุ้มไวรัส โดยส่วนของเปลือกหุ้มสารพันธุกรรมของไวรัสนี้ถือเป็นจุดอ่อนของไวรัส ที่นักวิทยาศาสตร์ต้องออกแบบยาใหม่ๆ เพื่อโจมตีเชื้อเอชไอวี โดยพุ่งเป้าไปที่แคพซิด เพื่อแก้ปัญหาเชื้อดื้อยาให้ได้ผล

“แคพซิดเป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากต่อการเพิ่มจำนวนของไวรัส ดังนั้นการที่เรารู้รายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของมัน จะนำเราไปสู่การพัฒนายาใหม่ที่สามารถรักษาหรือป้องกันการติดเชื้ออย่างได้ผล” ดร.เพ่ยจิน จาง (Dr Peijun Zhang) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโมเลกุล วิทยาลัยแพทยศาสตร์ (School of Medicine) มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัยกล่าว

แคพซิดยังคงทำงานได้ตามปกติในการปกป้องจีโนมของเชื้อเอชไอวี และนำพามันเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ แต่ทันทีที่เข้าสู่เซลล์ มันจะแยกออกเป็นส่วนๆ เพื่อปลดปล่อยสารพันธุกรรมที่มันห่อหุ้มเอาไว้ เพื่อให้ไวรัสทำสำเนาพันธุกรรมและเพิ่มจำนวนมากขึ้น การพัฒนายาที่มีผลต่อการทำงานของแคพซิด ไม่ว่าจะโดยการป้องกันไม่ให้แคพโซเมอร์ประกอบกันเป็นแคพซิด หรือป้องกันไม่ให้แคพซิดแยกส่วนออกจากกัน อาจหยุดการเพิ่มจำนวนไวรัสได้” ดร.เพ่ยจิน จาง อธิบาย

หัวหน้าทีมวิจัยกล่าวเพิ่มเติมว่า อัตราการกลายพันธุ์ที่เป็นไปอย่างรวดเร็วของเชื้อเอชไอวีนั้น ทำให้เกิดการดื้อยาที่นับว่าเป็นปัญหาอย่างยิ่งต่อการรักษาผู้ติดเชื้อเอชไอวี ซึ่งการเข้าไปใกล้เป้าหมายในครั้งนี้ถือเป็นอีกทางเลือกที่มีประสิทธิภาพต่อการรักษาผู้ติดเชื้อเอชไอวีในปัจจุบัน ที่ส่วนใหญ่มุ่งไปที่เอนไซม์เป้าหมายบางชนิดเท่านั้น

ด้านศาสตราจารย์ไซมอน โลเวล (Prof Simon Lovell) นักชีววิทยาโครงสร้าง จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (University of Manchester) กล่าวว่า ไม่เพียงแต่นักวิจัยจะทำสิ่งที่ยากมากๆ ได้สำเร็จแล้ว พวกเขายังพบผลพวงที่น่าสนใจอย่างแท้จริงอีกด้วย

“ปัญหาใหญ่ของเชื้อเอชไอวี คือมันพัฒนาไปได้อย่างรวดเร็วชนิดที่ว่ายาใดๆ ที่คุณใช้อยู่นั้นจะไม่ได้ผล เพราะจะเกิดการดื้อยา ซึ่งนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงต้องใช้ยาหลายชนิดร่วมกันเป็นสูตรค็อกเทล และนี่ก็เป็นอีกเป้าหมายหนึ่ง เป็นอีกสิ่งหนึ่งที่เราสามารถพยายามเพื่อพัฒนายาชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพ เพื่อใช้ร่วมกับยาเดิมที่มีอยู่” ศาสตราจารย์โลเวล กล่าว