การค้นหาสารประกอบที่มีศักยภาพในการยับยั้งโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างของไวรัสเด็งกีโดยใช้ชีวสารสนเทศ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
เตชทัต เล้าสืบสกุล, ภพธร พูนศรีอร่าม, กันตพัฒน์ ศีลประชาวงศ์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สิทธิโชค โสมอ่ำ, พัสวีพิชญ์ รุ่งโรจน์ตระกูล
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โรคไข้เลือดออกซึ่งเกิดจากเชื้อไวรัสเด็งกีเป็นหนึ่งในโรคที่ร้ายแรงในระดับโลก จากสถิติในแต่ละปีพบว่ามีผู้ติดโรคไข้เลือดออกสูงถึง 400 ล้านคน และมีผู้เสียชีวิตสูงถึง 36,000 คน ปัจจุบันวัคซีนเด็งวาเซีย (Dengvaxia) เข้ามามีบทบาทในการป้องกันการติดเชื้อไวรัสเด็งกีทั้ง 4 สายพันธุ์ โดยมีเป้าหมายหลักเป็นโปรตีน prM และ E ซึ่งอยู่ที่บริเวณผิวด้านนอกของอนุภาคไวรัสเด็งกี อย่างไรก็ตามวัคซีนชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการป้องกัน ลดความรุนแรง และลดอัตราการเสียชีวิตต่ำ อีกทั้งไม่สามารถหยุดการแพร่กระจายของเชื้อที่อยู่ภายในร่างกายได้ ดังนั้นจึงมีการพัฒนายาซึ่งมีสารประกอบที่สามารถยับยั้งการเพิ่มจำนวนของไวรัสภายในเซลล์ของโฮสต์ได้ โดยเล็งเป้าหมายหลักเป็นโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้าง (Nonstructural Protein) ที่สามารถทำได้โดยการทดลองจริง แต่ใช้เวลานาน มีค่าใช้จ่ายสูง และไม่สามารถทดสอบกับสารประกอบหลายชนิดพร้อมกันได้ จากปัญหาที่กล่าวมาคณะผู้จัดทำจึงเลือกที่จะใช้วิธีการทางชีวสารสนเทศ (Bioinformatics) และการจำลองการจับกันของโมเลกุล (Molecular Docking) เพื่อค้นหาสารประกอบธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพในการจับกันอย่างเฉพาะกับโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างเพื่อยับยั้งการเพิ่มจำนวนของไวรัส โดยในการศึกษาจะมีการทดลองการจับกันของสารประกอบธรรมชาติจากฐานข้อมูล PubChem กับโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้าง 4 ชนิด ได้แก่ NS1 NS2B NS3 และ NS5 จากฐานข้อมูล Proteins data bank (PDB) ในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพทางผู้ทดลองจะเปรียบเทียบค่าพลังงานที่สารประกอบใช้ในการยึดเหนี่ยวกับโปรตีน ค่าทางสถิติที่ใช้บ่งบอกความแตกต่างระหว่างโครงสร้างสารตั้งต้นกับโครงสร้างสารที่เปลี่ยนไปหลังจากผ่านการจำลองการจับกันทางโมเลกุล และจำนวนพันธะไฮโดรเจนที่ใช้จับกับโปรตีน สารประกอบธรรมชาติที่หาได้จะถูกใช้เพื่อศึกษาในห้องปฏิบัติการและนำไปพัฒนาต่อเป็นยาเพื่อใช้ในการรักษาผู้ติดโรคไข้เลือดออกในอนาคต