ตั้งแต่มีการระบาดของไข้หวัดนก เจ้าหน้าที่สาธารณสุขพบว่าการค้นพบยาใหม่ ๆ นั้นจำเป็นเมื่อไวรัสไข้หวัดนกต้านทานต่อยาตัวเก่าแล้ว

ปัจจุบันนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และด้วยความช่วยเหลือจาก ศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซานดิเอโก (SDSC) ได้จำแนกสารที่มีอยู่แล้วและสารตัวใหม่ ๆ จำนวนมากที่มาจากการ ออกแบบยา ที่อาจมีความสามารถใยการต่อสู้กับไข้หวัดนก ในจำนวนสารเหล่านั้น มีบางตัวที่มีฤทธิ์ยับยั้งที่เท่ากับหรือมากกว่ายาในปัจจุบัน

นักวิทยาศาสตร์กังวลว่า ถ้าเชื้อที่มีการต้านทานยาในปัจจุบันเกิดแพร่พันธุ์ขึ้นมา ซึ่งนั้นจำทำให้ตกอยู่ในสถานการณ์ที่เลวร้าย เนื่องจากยังไม่มียาใด ๆ ที่มีฤทธิ์ต่อต้านไวรัสได้ เพราะฉะนั้นจำเป็นต้องมีบางอย่างสำรองไว้ ซึ่งนี้เป็นเหตผลที่เหล่านักวิทยาศาสตร์เริ่มวิจัยงานนี้

วัคซีนไวรัสไข้หวัดนกกำลังอยู่ในการพัฒนา ซึ่งกินเวลาเก้าเดือนเพื่อให้ได้วัคซีนที่มีผลต่อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ และอาจไม่มีผลต่อไวรัสก็ได้ถ้าไวรัสสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นตลอดเวลา และถ้าไวรัสสามารถติดจากคนสู่คนได้จะเกิดการระบาดอย่างรวดเร็วทั่วโลกทันที

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ลงวารสาร Journal of Medicinal Chemistry โดยในงานได้สร้างการเคลื่อนที่ของโปรตีนไวรัสชื่อว่า neuraminidase 1 (N1) เพื่อจับภาพนาโนวินาทีต่อนาโนวินาที ซึ่งโปรตีนดังกล่าวจำเป้นต่อไวรัสในการติดเชื้อไปยังเซลล์ใหม่ เพื่อช่วยในการเข้าใจการเคลื่อนไหวของโปรตีนดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ต้องทำงานร่วมกับรหัสพลวัตโมเลกุล (molecular dynamic) ที่จำลองการเคลื่อนที่ของโปรตีนโดยอิงหลักทางฟิสิกส์ และใช้การคำนวนทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนในการจำลองการเคลื่อนไหวโดยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ทำการประมวลผ่านทางโปรแกรมพลวัตโมเลกุลที่ชื่อว่า NAMD

ผลที่ได้น่าแปลกใจมาก เพราะเมื่อโปรตีนหมุนและแก่วงไปมาตามเวลา มีบริเวณหนึ่งที่มีชื่อว่า “hot pocket” กลับมีการเคลื่อนที่และยืดหยุ่นมาก ซึ่งบริเวณดังกล่าวกลับมีความแตกต่างจากภาพที่ได้จากการทำคริสตัลของโปรตีน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ภาพที่ได้จากคริสตัลแม้ว่าจะเป็นภาพจากโครงสร้างจริงแต่ก็ให้ภาพนิ่งแค่ภาพเดียว เปรียบเหมือนภาพที่ได้จากคริสตัลคือภาพวาดที่อยู่นิ่ง ๆ แต่ธรรมชาติของโปรตีนมันเคลื่อนไหวซึ่งเปรียบเหมือนภาพยนตร์​

การจำลองพลวัตโมเลกุลสามารถให้ข้อพิสูจน์ความสามารถของยาที่เคยออกแบบมาแล้วเช่น ยา raltegravir ซึ่งเป็นยาต้านเอชไอวี การใช้การจำลองพลวัตโมเลกุลมีบทบาทสำคัญในการสร้างความเข้าใจกลไกการทำงานของยาที่คิดค้นขึ้น

ในงานครั้งก่อน นักวิจัยได้ทำการ คัดเลือกสารผ่านการใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จำนวน 1,883 สารที่มาจาก สถาบันมะเร็งแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา) โดยการใช้โปรแกรมที่มีชื่อว่า AutoDock ทำนายว่า สารที่มีขนาดเล็กเช่นยา สามารถไปจับกับโปรตีนที่รู้โครงสร้าง 3 มิติแล้ว โดยเป้าหมายคือต้องการที่จะรู้ว่าสารไหนจับโปรตีนดังกล่าวได้พอดี โดยเฉพาะ Hot pocket ของ N1 ซึ่งสารไหนที่เข้าไปจับได้ง่ายจะถูกจำแนกเป้นตัวเลือกในการมาทำเป็นยาต่อไป

มีสารอีก 5 ตัวที่แสดงการจับกับ N1 ได้ดีรวมถึงยาที่ใช้ในปัจจุบันและยาที่อยู่ในขั้นทดสอบ ผลที่ได้จากการคัดเลือกสาร มีสาร 27 ชนิดที่มีนัยยะสำคัญในการจับกับโปรตีน โดยมีความสามารถเท่ากับหรือมากกว่ายาที่มีในปัจจุบัน เช่น Tamiflu และ Relenza บางสารมีโอกาสที่จะสามารถนำมาเป็นยาได้ในอนาคต

ที่มา - physorg.com

ต้นฉบับ - Journal of Medicinal Chemistry