สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร

งานนำเสนอเรื่อง: "สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร
ซินโครตรอนยืนยัน สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร electro-magnetic radiation created in a synchrotron, presentation on a specific application of synchrotron radiation.

2 คณะผู้วิจัย รศ.ดร. นาถธิดา วีระปรียากูร คณะเภสัชศาสตร์
รศ.ดร. นาถธิดา วีระปรียากูร คณะเภสัชศาสตร์ รศ.ดร. สหพัฒน์ บรัศว์รักษ์ คณะเทคนิคการแพทย์ น.ส. ศศิภาวรรณ มาชะนา นักศึกษาปริญญาเอกภายใต้ โครงการเครือข่ายเชิงกลยุทธ์เพื่อการผลิตและพัฒนาอาจารย์ในสถาบันอุดมศึกษา ดร. วราภรณ์ ตัณฑนุช และ ดร. กาญจนา ธรรมนู นักวิจัยจากสถาบันวิจัย แสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)

3 ปัญหาสำคัญของโรคมะเร็ง
เป็นสาเหตุของการเสียชีวิตอันดับหนึ่งของประเทศไทย การรักษาด้วยการใช้ยาเคมีบำบัด เป็นการรักษาที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ยังพบว่ามีผู้ป่วยเป็นจำนวนมากได้รับผลข้างเคียงจากการใช้ยา มีรายงานถึงการดื้อยาเกิดขึ้น ปัญหาสำคัญที่ทำให้การรักษาด้วยเคมีบำบัด ไม่ประสบความสำเร็จ ความพยายามในการศึกษาหาสารสกัดจากธรรมชาติ เช่น จากพืชสมุนไพรไทย เพื่อมายับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็ง และลดการเกิดการดื้อยา มาใช้เสริมจากยาเคมีบำบัดที่ใช้อยู่ปัจจุบัน

4 อันเนื่องมาจากพระราชดำริ
งานวิจัยนี้เป็นโครงการวิจัยแบบบูรณาการ จากโครงการวิจัยเพื่อสนองโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช อันเนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี

5 ถ่ายโดย ผศ. ดร. ทวีศักดิ์ ธิติเมธาโรจน์
งานวิจัยนี้ต่อยอดมาจาก งานวิจัยสำรวจพืชตามพฤกษศาสตร์พื้นบ้านของ ผศ. ดร.ทวีศักดิ์ ธิติเมธาโรจน์ คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ลำต้นติ้วขน หรือ ติ้วหนาม ใบติ้วขน ถ่ายโดย ผศ. ดร. ทวีศักดิ์ ธิติเมธาโรจน์

6 ลักษณะกิ่ง ใบและผลแปกหรือสนสามใบ
ถ่ายโดย ผศ. ดร. ทวีศักดิ์ ธิติเมธาโรจน์

7 หลังจากนั้นมีการนำพืชที่เลือกศึกษา มาเตรียมสารสกัด และหามาตรฐานของสารสกัด โดยโครงการวิจัย ของ รศ. ดร. บังอร ศรีพานิชกุลชัย คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น Filtration ชั่งน้ำหนักผงแห้ง  หมัก 7 วัน  กรอง 2 รอบ ด้วยผ้าขาวบาง และกระดาษกรอง  evaporation  keep in desicator Maceration in 50% EtOH Keep in desiccators Yield dry crude extract 7 7 Evaporation

8 ให้สารออกฤทธิ์ทำลายเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว
จากการศึกษาพืชสมุนไพรหลายชนิด ในเซลล์ไลน์พบว่า สารสกัดจากกิ่งของพืช 2 ชนิด คือ ติ้วขนและสนสามใบ ให้สารออกฤทธิ์ทำลายเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว

9 โดยมีศักยภาพทำให้เซลล์มะเร็งค่อยๆ สลายตัวจากการทำลายตัวเองจากภายใน หรือเรียกว่าการตั้งโปรแกรมทำลายตัวเอง (Apoptosis) ซึ่งกระบวนการนี้ เป็นผลดีอย่างมากต่อการรักษาโรคมะเร็ง เนื่องจากมีเพียงเซลล์มะเร็งเท่านั้นที่ตายลงไป ไม่มีผลต่อการทำลายเซลล์ปกติที่อยู่ข้างเคียง ร่างกายจึงไม่เกิดการอักเสบขึ้น และไม่มีผลข้างเคียงต่อการใช้ยา

10

11 (FTIR microspectroscopy)
เพื่อให้ทราบกลไกการออกฤทธิ์ที่แท้จริงของพืชสมุนไพรทั้งสองชนิดนี้ คณะผู้วิจัยได้ใช้ เทคนิคจุลทรรศน์อินฟราเรด (FTIR microspectroscopy) ณ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงใน เชิงลึกที่เกิดขึ้นภายใน เซลล์มะเร็ง

12 ผลการทดลองพบว่าสารสกัดสมุนไพร ทั้ง 2 ชนิดนี้ ทำให้เซลล์มะเร็งตายโดยการชักนำให้มีการสร้างโปรตีนชนิดใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการทำลายตัวเองเกิดขึ้น นอกจากนั้นปริมาณของ ไขมัน โปรตีน และกรดนิวคลีอิก มีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่แตกต่างจากกลไกการออกฤทธิ์ของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวที่มีต่อการใช้ยาเคมีมาตรฐานชนิดเมลฟาแลนอีกด้วย ภาพแสดง ข้อมูลอินฟราเรดสเปคตรัมของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว (U937) ที่ผ่านการใช้สารสกัดจากสนสามสนใบ ติ้วขน และยาเมลฟาแลน

13 ดังนั้นจึงสรุปได้ว่ากลไกการออกฤทธิ์ของพืชทั้งสองชนิด แตกต่างจากการใช้ยาเมลฟาแลน

14 งานวิจัยนี้ เป็นอีกหนึ่งงานวิจัยที่นำเทคนิคการวิเคราะห์แบบใหม่มาใช้ศึกษาสิ่งมีชีวิต โดยเทคนิคจุลทรรศน์อินฟราเรด สามารถใช้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงสารชีวโมเลกุลระดับเซลล์ อีกทั้งเทคนิคนี้มีขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างที่ไม่ยุ่งยาก ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีใด ๆ ในการเตรียมตัวอย่าง และใช้เวลาในการตรวจวิเคราะห์สั้น ซึ่งแตกต่างจากการวิเคราะห์ทางชีวเคมีทั่วไป ที่มีขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างยุ่งยาก และสารเคมีราคาสูง ดังนั้นเทคนิคนี้จึงเป็นทางเลือกที่ดีของนักวิจัยที่จะช่วยให้ได้ข้อมูลแบบใหม่เพิ่มขึ้นมาจากวิธีปกติ และให้ผลที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น

15 การศึกษาครั้งนี้ นำไปสู่การนำพืชสมุนไพรไปใช้ประโยชน์จริงในอนาคต
นอกจากนี้การนำแสงซินโครตรอนไปใช้ศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของพืชสมุนไพรในเชิงลึก จะเป็นอีกแนวทางหนึ่งในการศึกษาและพัฒนาหาสารออกฤทธิ์ต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพรชนิดอื่น ๆ ต่อไป ตามแนวพระราชดำริของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในการทำงานวิจัยเชิงบูรณาการเพื่อก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดต่อการดูแลสุขภาพของประชาชนชาวไทย และยังเป็นการอนุรักษ์พันธุ์พืชดั้งเดิม อีกด้วย

16 เอกสารอ้างอิง Machana, S., Weerapreeyakul, N.*, Barusrux, S., Thumanu, K. and Tanthanuch, W. FTIR microspectroscopy discriminates anticancer action on human leukemic cells by extracts of Pinus kesiya; Cratoxylum formosum ssp. pruniflorum and melphalan. Talanta May 15.:

17 Questions are welcome.

18 สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร
ซินโครตรอนยืนยัน สารต้านมะเร็งจากพืชสมุนไพร electro-magnetic radiation created in a synchrotron, presentation on a specific application of synchrotron radiation.

19 การใช้แสงอินฟราเรดวิเคราะห์สิ่งมีชีวิต
A motion of diatomic molecules as a spring Stretching vibrations absorbance 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1) c c How does IR detect biologcal sample? Because this sample contain biochemical molecule, which contain various function group. Each chemical bond in a molecule will absorb IR energy, then vibrates at a frequency which is characteristic of that bond. A group of atoms in a molecule (e.g. CH2) may have multiple modes of oscillation caused by the stretching and bending motions of the group as a whole. If an oscillation leads to a change in dipole in the molecule, then it will absorb a photon which has the same frequency. In chemical analysis, IR spectrum will show as wave number which correlate to wave length H H H H Bending vibrations 1 O H N C HIGH LOW 4000 2500 2000 1800 1600 1550 650 Wavenumber(cm-1) H = H H H wavelength (cm) c c

20 อินฟราเรดสเปกตรัม C C H H H H
1650 cm-1 (N–H) bending (C=O) stretching Biomedical samples comprise a mixture of proteins, nucleic acids, lipids and carbohydrates, and this complexity is reflected in the IR absorption spectra they produce. The amide I band at around 1650 cm-1 which results principally from the (C=O) stretching vibrations of protein amide bonds; The amide II band close to 1549 cm-1 resulting from a combination of the (N–H) bending and (C–N) stretching vibrations of the amide bonds; the (C=O) stretching of lipids at about 1740 cm-1; and the antisymmetric nas(PO2) stretching of nucleic acids and phospholipids near 1225 cm1. Many biological samples have highly specific vibrational signatures that form a database for discriminating various states

21 โครงสร้างทุติยภูมิของโปรตีน
random coil  - helix  - sheet This amide I band composes of 80% from the C=O stretching vibration of the amide group, coupled to the in-plan N-H bending and C-N stretching amide I band consists of a series of overlapped component bands which occurs as a result of the secondary structures present in proteins.

22 ติดตามการเปลี่ยนแปลงระดับเซลล์
ใช้เทคนิคจุลทรรศน์อินฟราเรด ? ติดตามการเปลี่ยนแปลงระดับเซลล์ พิสูจน์เอกลักษณ์ ศึกษากลไกการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ

23 โปรตีน ไขมัน ข้อมูลอินฟราเรดสเปคตรัมของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว (U937)
ที่ผ่านการใช้สารสกัดจากสนสามสนใบ ติ้วขน และยาเมลฟาแลน โปรตีน ไขมัน

24 ข้อดี: เทคนิคจุลทรรศน์อินฟราเรด
ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างที่ไม่ยุ่งยาก ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีใด ๆ ในการเตรียมตัวอย่าง ใช้เวลาในการตรวจวิเคราะห์สั้น ลดค่าใช้จ่ายจากการใช้สารเคมีราคาสูง