การวิเคราะห์เปปไทด์ที่ได้จากการบริโภคหอยเชอรี่ (Pomacea canaliculata) ในการยับยั้งเซลล์มะเร็งอย่างเฉพาะเจาะจงด้วยใช้โปรแกรมทางคอมพิวเตอร์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภณิด์ณัทช์ อินทร์จันทร์, บัวบูชา บุญเลิศ, พัชรโศภิน มณีนิล

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ทิพนาถ น้อยแก้ว

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

สถานการณ์การเกิดโรคมะเร็งในปัจจุบันเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ ของประชากรโลก ซึ่งวิธีการรักษาโรคมะเร็งที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันล้วนมีข้อจำกัด เช่น การรักษาด้วยเคมีบำบัด เป็นการรักษาที่ไม่เฉพาะเจาะจงในการยับยั้งเซลล์มะเร็ง ซึ่งอาจทำให้เซลล์ทั่วไปในร่างกายถูกทำลายไปด้วย ในปัจจุบันจึงมีการศึกษาวิธีการรักษามะเร็งใหม่ๆ ที่อาจส่งเสริมและก้าวข้ามข้อจำกัดนั้น ซึ่งก็คือการใช้เปปไทด์ที่มีฤทธิ์ต้านมะเร็ง (anticancer peptide) ที่สามารถจับจำเพาะกับเซลล์มะเร็งได้อย่างเฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตามการศึกษาสารที่ใช้ในการต้านเซลล์มะเร็งเป็นการทดลองในห้องปฏิบัติการ ซึ่งต้องใช้เวลาในการศึกษาและค่าใช้จ่ายจำนวนมากเพื่อควบคุมให้เซลล์มะเร็งสามารถเติบโตได้เหมือนอยู่ในร่างกายมนุษย์ อีกทั้งในการทดลองบางครั้งก็ไม่ได้ผลตามที่คาดไว้ ด้วยเหตุนี้ ผู้จัดทำจึงสนใจการศึกษาคุณสมบัติการต้านมะเร็งโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อที่จะสามารถนำผลที่ได้มาเป็นแนวทางก่อนการทดลองใช้สารนั้นกับเซลล์มะเร็งเพาะเลี้ยง โดยผู้จัดทำสนใจเปปไทด์จากหอยเชอรี่ ซึ่งเป็นหอยที่สามารถผลิตเมือกที่มีองค์ประกอบบางชนิดเหมือนกับหอยทากยักษ์แอฟริกัน ที่มีการวิจัยพบว่ามีคุณสมบัติในการชักนำการตายของเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงได้อย่างเฉพาะเจาะจง โดยผู้จัดทำได้นำข้อมูลโปรตีนของหอยเชอรี่มาจากฐานข้อมูล GenBank จากนั้นนำไปทำนายการย่อยด้วยเอนไซม์ทริปซินโดยการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ แล้วนำสายเปปไทด์ที่ได้ไปตรวจสอบคุณสมบัติ anticancer โดยใช้โปรแกรม AntiCP, MLACP และ iACP ซึ่งพิจารณาเปปไทด์จากคุณสมบัติความเป็น amphipathic โดยประกอบด้วยประจุบวกและความเป็น hydrophobic ที่เหมาะสมกับการทําปฏิกิริยา (electrostatic interaction) กับเยื่อหุ้มเซลล์มะเร็งที่มีคุณสมบัติเป็นขั้วลบ ซึ่งแตกต่างของเซลล์ทั่วไป ในขณะเดียวกัน การใช้เปปไทด์เหล่านี้ในการรักษาต้องคำนึงถึงความไม่เป็นพิษ (non-toxicity) ที่อาจจะไม่ก่อให้เกิดการทำลายเซลล์ทั่วไป จึงนำเปปไทด์ที่ได้ไปเข้าโปรแกรม ToxinPred จากนั้นนำข้อมูลที่ได้รับการคัดเลือกที่เหมาะสมไปทำนายรูปร่างโดยใช้โปรแกรม PEP-Fold แล้วนำผลที่ได้ไปประมวลผลทางสถิติ โดยผู้จัดทำคาดว่าจะได้เปปไทด์จากหอยเชอรี่ ที่มีคุณสมบัติเป็น anticancer และมีความเจาะเพาะต่อเซลล์มะเร็งโดยไม่เป็นพิษต่อเซลล์ปกติ เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานที่จะนำไปสู่งานวิจัยด้านเปปไทด์ที่มีคุณสมบัติเป็น anticancer และเป็นแนวทางในการพัฒนายาต้านมะเร็งจากเปปไทด์ต่อไป