กลไกการตายแบบอะโพโทซิสโดยสารอนุพันธ์ของ Aeroplysinin-1 ต่อเซลล์มะเร็งปากมดลูก

Abstract

การวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การออกแบบและพัฒนาโครงสร้างของสารเพื่อให้มีฤทธิ์เป็นยาต้านมะเร็งแบบจำเพาะเจาะจง (argeted therapy) ในกลุ่ม small molecules ที่ออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ที่มีผลต่อการแบ่งตัวของเซลล์ ซึ่งจะส่งผลให้เซลล์ตายในที่สุด โดยงานวิจัยนี้เลือกอนุพันธ์ Aeroplysinin-1 และ Fluorosalan มาเป็นสารต้นแบบในการพัฒนาโดยใช้กระบวนการ Computer-Aided Drug (CADD) ช่วย ทำให้ได้สารสังเคราะใหม่ที่มีลักษณะเป็นของแข็งมีจุดหลอมเหลวที่ 208.7 C ผลจากการตรวจสอบและพิสูจน์โครงสร้างทางเคมีด้วยเครื่องมือทาง spectroscopy ได้แก่ infrared, nuclear magnetic resonance และ mass spectrometers สอดคล้องกับโครงสร้างของ 5-bromo-N-(3-(trifluromethyl)phenyl)-2-hydroxybenzamide ซึ่้งมีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 360.13 และมีสูตรโมเลกุล คือ C14H9BrF3No2 การทอสอบฤทธิ์ต้านการเติบโตในเซลล์มะเร็งปากมดลูก 2 ชนิด (CaSki และ SiHa) ของสาร 5-bromo-N-(3-(trifluoromethyl) phenyl)-2-hydroxybenzamide (A1B4) พบความเข้มข้นที่ทำให้การเจริญเติบโตของเซลล์ลดลง 50% (half maximal inhibitory concentration; IC50) ใน CaSki และ SiHa cells มีค่าเท่ากับ 0.6+-4.2 และ 15.8 +- 6.3 uM ตามลำดับ ในขณะที่สารเปรียบเทียบ คือ doxorubicin มีค่า IC50 ใน CaSki และ SiHa cells เท่ากับ 0.9+- 0.06 uM และ 1.6+-uM ตามลำดับ สำหรับการทดสอบความเป็นพิษใน human keratinocyte cell line (HaCaT) พบว่าที่ความเข้มข้นมากกว่า 400 ug/ml สารนี้ทำให้ HaCaT cells หยุดการเจริยเติบโตเพียง 30% ซึ่งแตกต่างจาก doxorubicin ที่ทำให้การเจริญเติบโตของ HaCaT cells ลดลง 50% ที่ความเข้มข้นต่ำระดับ 10.36 +- 2.4 ug/ml ผลของการศึกษากลไกการตายแบบ apoptosis พบว่าสารนี้ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์ DNA ทำให้วัฏจักรเซลล์หยุดอยู่ในระยะ G2 และ S ทำให้เซลล์หดตัว เยื่อหุ้มเซลล์มีลักษณะเป็นถุงนิวเคลียสรวมตัวกันแน่น โครมาตินเกาะกลุ่ม DNA ถูกย่อยเป็นชิ้นเล็ก ๆ มีการเพิ่มระดับ ROS ในเซลล์ เซลล์สูญเสียความต่างศักย์ที่ Mitochondria และกระตุ้นเอนไซม์ Caspase-3 ซึ่งแสดงถึงการเหนี่ยวนำให้เซลล์ตายผ่านกระบวนการ apoptosis ข้อมูลจากงานวิจัยทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่า สารใหม่นี้ มีฤทธิ์ต้านมะเร็งแบบจำเพาะเจาะจง มีฤทธิ์ดี ความเป็นพิษต่อเซลล์ปกติต่ำและเหนี่ยวนำให้เซลล์มะเร็งตายแบบ apoptosis ซึ่งผลวิจัยนี้สามารถนำไปเป็นต้นแบบของการพัฒนายาใหม่ในอนาคตที่ประหยัดค่าใช้จ่ายและลดเวลาในการพัฒนาและวิจัยลงอย่างมีนัยสำคัญ