thmthm

ผู้เขียน : thmthm

อัพเดท: 04 มิ.ย. 2010 16.04 น. บทความนี้มีผู้ชม: 10227 ครั้ง

เทคนิคเคมีคอมพิวเตอร์ เป็นเทคนิคที่มีมามากกว่า 30 ปีแล้ว แต่ส่วนมากการใช้งานยังถูกจำกัดอยู่ในหน่วยวิจัยระดับสูง ซึ่งในประเทศไทยยังไม่เป็นที่เข้าใจแพร่หลายนักว่า..เขาเหล่านั้นทำอะไรกัน และการออกแบบยาเกี่ยวข้องกับเคมีคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร ?


เคมีคอมพิวเตอร์กับการค้นหาสารที่มีฤทธิ์เป็นยา

          รากฐานของวิชาเคมีคือการศึกษา ค้นคว้าและทำความเข้าใจเกี่ยวกับสมบัติของสารและสสาร เพื่อนำองค์ความรู้ที่ค้นพบไปประยุกต์ใช้งานในระดับต่อไป ซึ่งสมบัติที่สสารแสดงออกนั้นถ้าจะมองให้ลึกซึ้งแล้วก็คือสมบัติของโมเลกุลของสารนั่นเอง กล่าวโดยสรุปก็คือ สมบัติในระดับโมเลกุล (micro scale) ทำให้เกิดเป็นสมบัติของสาร (macro scale) ดังนั้นการที่จะเข้าใจสมบัติที่แท้จริงของสารล้วนต้องศึกษาจากระดับโมเลกุลทั้งสิ้น ซึ่งการศึกษาในระดับโมเลกุลในเชิงการทดลองนั้นยังมีข้อจำกัดอยู่มากทั้งในแง่ประสิทธิภาพของเครื่องมือและกระบวนการทำงานที่ซับซ้อน

          จากข้อจำกัดดังกล่าวจึงทำให้เกิดศาสตร์ของ เคมีคอมพิวเตอร์ ขึ้น ซึ่งเป็นการศึกษาสมบัติของสารในระดับโมเลกุลในด้านต่างๆ เช่น สมบัติเชิงไดนามิกของตัวเร่งปฏิกิริยา สมบัติเชิงไฟฟ้าของวัสดุระดับนาโน สมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์ และการออกแบบสารที่ใช้เป็นตัวยับยั้งเอนไซม์ในกระบวนการพัฒนายา

          แนวคิดหลักของการออกแบบสารยับยั้งเอนไซม์เพื่อพัฒนาต่อยอดไปเป็นยานั้นคือ ต้องการค้นหาสารที่มีแรงกระทำระหว่างโมเลกุลกับเอนไซม์เป้าหมายได้แข็งแรงมากกว่าสับสเตรตเดิมที่เอนไซม์เคยจับ เคมีคอมพิวเตอร์จึงเข้ามามีบทบาทในการคำนวณหาพลังงานการยึดจับระหว่างเอนไซม์กับสารชนิดต่างๆ เพื่อคัดเลือกเอาเฉพาะสารที่มีพลังงานการยึดจับกับเอนไซม์เป้าหมายมากกว่าหรือใกล้เคียงกับสารสับสเตรตเดิมเพื่อนำมาทดสอบฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาต่อไป

         
จุดเด่นที่ชัดเจนของเทคนิคเคมีคอมพิวเตอร์ในกระบวนการพัฒนาและค้นหายาคือ ลดต้นทุนการศึกษาไปได้อย่างมหาศาล ขอให้ผู้อ่านลองจินตนาการดูว่า ถ้าต้องการทดสอบสารประมาณ1ล้านชนิดเพื่อค้นหาว่าสารใดบ้างที่ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ชนิด A ได้ กระบวนการแบบปกติต้องสังเคราะห์สารทั้ง 1 ล้านชนิดและทดสอบกับเอนไซม์ A ทั้งหมด 1ล้านครั้ง ก็จะได้คำตอบว่าสารใดบ้างที่ผ่านการทดสอบในขั้นนี้ ซึ่งอาจจะเหลือสารที่ผ่านการทดสอบในหลักพัน นั่นหมายความว่า การลงทุนมากกว่า 99% ในการทดสอบขั้นนี้สูญเปล่า แต่ถ้าใช้เคมีคอมพิวเตอร์เข้ามาประกอบการพิจารณา กระบวนการทั้งหมดในขั้นตอนนี้จะเกิดขึ้นภายในคอมพิวเตอร์เพียงแค่เครื่องเดียวเท่านั้น!!

ซึ่งในโอกาสต่อไปผู้เขียนจะขออธิบายถึงขั้นตอนการทำงานของกระบวนการออกแบบยาและการทำนายถึงกลไกการดื้อยาโดยใช้เทคนิคเคมีคอมพิวเตอร์มาให้รับทราบกัน


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที