วัณโรคเป็นโรคติดเชื้อที่เป็นสาเหตุการตายของประชากรโลกมากเป็นอันดับ 2 และไทยมีความเสี่ยงสูงเป็นอันดับ 18 ขณะที่ประเทศเพื่อนบ้านอย่างกัมพูชามีความเสี่ยงสูงถึงอันดับ 4
ความเสี่ยงและอันตรายของโรคติดเชื้อดังกล่าวเป็นแรงผลักให้ พฤทธิ์ คำศรี นักศึกษาปริญญาเอกภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี ร่วมวิจัยเพื่อค้นหาสารฤทธิ์ตัวใหม่เพื่อออกแบบยาต้านเชื้อวัณโรค โดยเฉพาะยาที่สามารถยับยั้งได้ทั้งเชื้อดั้งเดิมและเชื้อกลายพันธุ์
ภายใต้คำปรึกษาของ ผศ.ดร.พรพรรณ พึ่งโพธิ์ อาจารย์ภาควิชาเคมี ม.อุบล พฤทธิ์ได้ใช้องค์ความรู้ทางด้านเคมีคำนวณเพื่อค้นสารยับยั้งเอ็นไซม์ InhA ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ที่ไมโครแบคทีเรียทูเบอร์คูโลซิส (M.tuberculosis) สาเหตุของวัณโรคใช้สังเคราะห์ผนังเซลล์
"ผนังเซลล์ของเชื้อวัณโรคมีความเป็นไขมันสูง ยาจะเข้าไปในเซลล์ไม่ได้เลย จึงต้องทำลายผนังเซลล์ก่อน ยาสูตรอื่นจึงจะเข้าไปทำลายเซลล์ได้" พฤทธิ์อธิบาย
พฤทธิ์ยังเล่าถึงปัญหาการรักษาวัณโรคในเมืองไทยว่ามีปัญหาเรื่องการกลายพันธุ์ของเชื้อสูง เนื่องจากผู้ป่วยกินยาไม่ต่อเนื่อง โดยยา "ไอโซไนอาซิด" เป็นยาสูตรแรกที่ใช้ในการรักษาวัณโรคมานานกว่า 60 ปี แม้ยาดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรียสูงและเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ แต่ปัญหาการดื้อยาทั้งในการรักษาวัณโรคแบบหลายชนิด และการดื้อยาแบบรุนแรง รวมทั้งการรักษาวัณโรคที่เกิดร่วมกับโรคเอดส์ เป็นอุปสรรคใหญ่ที่ทำให้การรักษาด้วยชนิดนี้ไม่ได้ผล
งานวิจัยของพฤทธิ์จึงมุ่งเน้นในการออกแบบยาที่มีสารยับยั้งเอ็นไซม์ InhA ในแบคทีเรียทูเบอร์คูโลซิส ทั้งแบบดั้งเดิมและแบบกลายพันธุ์ โดยใช้การจำลองทางเคมีคอมพิวเตอร์เพื่อออกแบบและค้นหายาแบบใหม่ ทว่า งานดังกล่าวไม่ได้ง่ายเหมือนเปิดคอมพิวเตอร์ เพราะเขาจำเป็นต้องอาศัยฐานข้อมูลยาที่มีค่าลิขสิทธิ์ราคาแพงและคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งแม้แต่ศูนย์แห่งชาติด้านคอมพิวเตอร์ของไทยยังไม่มี
ด้วยทุนโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) ของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) พฤทธิ์จึงได้โอกาสไปเครื่องมือทางด้านเคมีคอมพิวเตอร์ที่สถาบันเมเตอรียเมดิกาเซี่ยงไฮ้ (Shanghai Institute of Meteria Medica) หรือซิมม์ (SIMM) ที่เซี่ยงไฮ้ สาธารณรัฐประชาชนจีน
นอกจากสิทธิในการใช้โปรแกรมมูลค่าลิขสิทธิ์โปรแกรมละหลายแสนบาทต่อปี ที่มีฐานข้อมูลยาที่บริษัทพัฒนายาทั่วโลกใช้ รวมทั้งได้เข้าถึงความพร้อมของคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่ช่วยให้เขาคัดกรองโครงยาที่มีศักยภาพจาก 200,000 กว่าชนิด เหลือ 30 กว่าชนิดภายในเวลา 2 เดือนแล้ว พฤทธิ์กล่าวว่าเขายังได้ข้อคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญในการออกแบบยาของจีน
“ซิมม์นั้นมีความเชี่ยวชาญและมีประสบการณ์สูง ยารักษาอัลไซเมอร์บางตัวก็ผลิตออกมาจากสถาบันนี้ และที่จีนยังมียาใหม่ออกสู่ท้องตลาดถึงปีละ 2 ตัวยา” พฤทธิ์กล่าวและบอกว่าในการพัฒนายาแต่ละตัวนั้นต้องใช้เวลากว่า 10 ปี ซึ่งขั้นตอนออกแบบยาของเขาโดยใช้หลักการทางด้านเคมีคอมพิวเตอร์นั้นช่วยร่นเวลาลงได้มาก ซึ่งหากไม่ได้ความพร้อมของเครื่องมือที่จีนแล้วอาจต้องใช้เวลาเป็นปีกว่าจะได้โครงสร้างยา 30 ตัว
ทางด้าน ผศ.ดร.พรพรรณกล่าวว่า โดยปกติในการพํมนายาของจีนนั้นจะศึกษาโครงสร้างยาที่มีโอกาสพัฒนาเป็นยาตัวใหม่ถึง 100 โครงสร้าง แต่ในแง่ข้อจำกัดของงบประมาณแล้วทางทีมวิจัยจึงเลือกซื้อโครงสร้างยาเด่นๆ จากจีนมา 30 กว่าเท่านั้น ซึ่งหลังจากได้โครงสร้างยานี้แล้ว ยังมีการศึกษาอีกหลายขั้นตอน ตั้งแต่การทดสอบในเซลล์ การทดสอบในหนู การทดสอบในลิง และขั้นสุดท้ายคือการทดสอบในคน ซึ่งกระบวนการเหล่านี้ต้องใช้เวลานานนับสิบปี
หลังจากได้โครงสร้างยาแล้วทีมวิจัยเตรียมเดินหน้าทดสอบประสิทธิภาพของโครงสร้างยา ซึ่งต้องอาศัยความร่วมมือกับนักวิจัยและผู้เชี่ยวชาญจากหลายสถาบัน หนึ่งในนั้นคือ ผศ.ดร.พจนีย์ ศรีมาโนธ์ จากคณะสหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ผู้มีความเชี่ยวชาญเกี่ยวกับเชื้อวัณโรคดื้อยา และทีมวิจัยเตรียมนำเชื้อเหล่านั้นมาทดสอบกับโครงสร้างยาที่พฤทธิ์ออกแบบ
*******************************
