นักวิจัยทำการไขปริศนาที่เป็นอุปสรรคต่อการวิจัยทางด้าน HIV มากว่า 20 ปีได้แล้ว ซึ่งการค้นพบนี้จะสามารถนำไปสู่การรักษา HIV ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และงานวิจัยนี้จะตีพิมพ์ลงวารสาร Nature นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Imperial College London และมหาวิทยาลัย Harvard ได้ทำการเลี้ยงคริสตัลของโปรตีนที่จะไขโครงสร้างของเอนไซม์ที่มีชื่อว่า integrase ซึ่งค้นพบในไวรัสประเภท retroviruses ซึ่งเมื่อไวรัสประเภทนี้เข้าไปติดเชื้อแล้ว จะใช้เอนไซม์ integrase ในการแทรกสำเนาข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสเองลงไปในดีเอ็นเอของเป้าหมาย
ก่อนหน้างานวิจัยนี้ นักวิจัยหลายคนได้พยายามและประสบกับความล้มเหลวในการสร้างภาพโครงสร้าง 3 มิติของ integrase ที่จับกับดีเอ็นเอของไวรัส ซึ่งยาใหม่ที่ต่อต้านไวรัสพวก retroviruses อย่าง HIV นั้นทำงานโดยการบล็อก integrase แต่นักวิทยาศาสตร์กลับไม่เข้าใจอย่างแน่ชัดว่ายานั้นทำงานอย่างไรและจะปรับปรุงยาเหล่านั้นยังไง แต่งานวิจัยที่ออกมาใหม่นี้ ซึ่ีงได้รับเงินทุนจาก Medical Research Council และ US National Institutes of Health ประสบความสำเร็จแล้วในการรู้โครงสร้างของเอนไซม์นี้
นักวิจัยสามารถรู้โครงสร้างของโมเลกุลที่ทำงานในร่างกายได้โดยการได้คริสตัลที่มีคุณภาพสูงของโปรตีนนั้นออกมา ในงานวิจัยล่าสุดนี้ นักวิจัยได้ทำการเลี้ยงคริสตัลของโปรตีน integrase ที่ได้มาจาก retrovirus ที่มีชื่อว่า Prototype Foamy Virus (PFV) ซึ่งโดยอิงความรู้เกี่ยว integrase ของ PVF และกลไกการทำงานของมัน ทำให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าโครงสร้างโปรตีนนี้มีความคล้ายคลึงอย่างมากกับคู่ของมันใน HIV
หลังจากผ่านมากกมากกว่า 4 ปี ที่นักวิทยาศาสตร์พยายามทดลองมากกว่า 40,000 ครั้ง ซึ่งทำได้แค่เพียงเลี้ยงคริสตัลได้ 7 แบบ และหนึ่งได้นั้นก็มีคุณภาพเพียงพอต่อการค้นหาโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนนี้เท่านั้น หลังจากเลี้ยงคริสตัลในห้องทดลอง นักวิจัยใช้ซินโครตรอนยักษ์ที่ Diamond Light Source ทางใต้ของ South Oxfordshire ในการก็บข้อมูลทาง X-ray diffraction จากคริสตัลนี้ นักวิจัยจุ่มคริสตัลของ integrase ลงไปในสารละลายยาที่ยั้บยั้งเอนไซม์นี้ที่มีชื่อว่า Raltegravir หรืออีกชื่อหนึ่งคือ Isentress และยา Elvitegravir แล้วติดตามเป็นครั้งแรกว่ายาเหล่านี้จับและหยุดการทำงานของ integrase อย่างไร
การวิจัยใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ integrase นั้นมีความแตกต่างอย่างมากกับโครงสร้างที่เคยคาดการณ์ไว้ การที่มีโครงสร้างที่ถูกต้องของเอนไซม์ integrase นั้นหมายถึงนักวิจัยสามารถทำความเข้าใจได้อย่างเต็มที่ว่ายาที่มีอยู่นั้นทำงานอย่างไรในการหยุด integrase และจะพัฒนายาเหล่านี้ได้อย่างไร รวมถึงจะสามารถหยุดยั้งการต้านทานยาของ HIV ได้อย่างไร
ที่มา - physorg.com
เอกสารอ้างอิง - nature.com
