งานวิจัยดัดแปลงโมเลกุลเพื่อลดพิษต่อตับของ Tylenol และเพิ่มประสิทธิภาพ
(societyforscience.org)- ยาแก้ปวดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย อะเซตามิโนเฟน (Tylenol) มีปัญหาพิษต่อตับมากตามระดับการใช้งาน จึงทำให้การวิจัยเพื่อหารูปแบบที่ปลอดภัยกว่าสำคัญ
- ยานี้ถูกใช้โดยผู้คนมากกว่า 60 ล้านคน ต่อสัปดาห์ในสหรัฐฯ เป็นสาเหตุหลักของภาวะตับวายเฉียบพลันในสหรัฐฯ และเป็นสาเหตุที่พบบ่อยเป็นอันดับสองของการปลูกถ่ายตับทั่วโลก
- Chloe Yehwon Lee สำรวจความเป็นไปได้ในการลดพิษและคงไว้หรือเพิ่มประสิทธิภาพบรรเทาปวด ด้วยการเปลี่ยน วงแหวนเบนซีน ของโมเลกุล
- หลังประเมินความสามารถในการระงับปวดและผลด้านพิษของโมเลกุลที่ดัดแปลงด้วย โมเดลคอมพิวเตอร์ เธอพบโมเลกุลผู้สมัครหนึ่งตัวและสังเคราะห์ขึ้นมา
- โมเลกุลใหม่นี้ถือได้ว่าเป็น ขั้นเริ่มต้น ที่อาจนำไปสู่อะเซตามิโนเฟนรูปแบบที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ปัญหาพิษต่อตับของอะเซตามิโนเฟน
- Chloe Yehwon Lee เป็นนักเรียนที่ Plano East Senior High School โดยในโปรเจกต์เคมีของ Regeneron Science Talent Search เธอสำรวจวิธีลด พิษต่อตับของอะเซตามิโนเฟน
- อะเซตามิโนเฟน หรือที่รู้จักกันในชื่อ Tylenol เป็นยาแก้ปวดที่มีผู้ใช้มากกว่า 60 ล้านคน ต่อสัปดาห์ในสหรัฐฯ
- ยาชนิดเดียวกันนี้เป็นสาเหตุหลักของ ภาวะตับวายเฉียบพลัน ในสหรัฐฯ และทั่วโลกเป็นสาเหตุที่พบบ่อยเป็นอันดับสองของการปลูกถ่ายตับ
แนวทางการเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุล
- งานวิจัยมุ่งเน้นวิธีสร้างการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกับ วงแหวนเบนซีน ของโมเลกุลอะเซตามิโนเฟน
- Chloe พัฒนา โมเดลคอมพิวเตอร์ เพื่อดูว่าโมเลกุลที่ดัดแปลงมีคุณสมบัติอย่างไรในด้านความสามารถในการบรรเทาปวดและผลด้านพิษ
- ดูโปสเตอร์โครงการได้ที่ View Poster
โมเลกุลผู้สมัครและความเป็นไปได้
- Chloe พบโมเลกุลอะเซตามิโนเฟนที่ดัดแปลงหนึ่งตัวและ สังเคราะห์ ขึ้นมา
- โมเลกุลนี้อาจมี พิษต่อตับต่ำกว่า อะเซตามิโนเฟนเดิม และอาจมีผลบรรเทาปวดดีกว่า
- อาจเป็น ก้าวแรก สู่การสร้างอะเซตามิโนเฟนรูปแบบที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
กิจกรรมของ Chloe Yehwon Lee
- Chloe เป็นประธานโปรแกรมออร์เคสตราของโรงเรียน และทำหน้าที่เป็น ไวโอลินตัวที่หนึ่ง ใน Greater Dallas Youth Orchestra
- เธอก่อตั้งและเป็นประธานชมรม Girls in STEM ของโรงเรียน
- เธอเป็นนักไวโอลินที่ได้รับรางวัลและเล่นในออร์เคสตราหลายวง อีกทั้งมีประสบการณ์สอนไวโอลินให้กับนักเรียนรุ่นเล็ก
- เธอทำกิจกรรมใน Ensembles for Elderly ของโรงเรียน และแสดงดนตรีที่ศูนย์ assisted living และ memory care center
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
ผมรู้สึกแปลกอยู่เสมอที่อะเซตามิโนเฟนมี ดัชนีการรักษา ต่ำ กินให้พอได้ผลก็เหมือนไปอยู่เกือบถึงขั้นตับวายแล้ว โดยเฉพาะถ้าดื่มแอลกอฮอล์ก็ยิ่งอันตราย
ส่วนตัวแล้วมันก็ไม่ได้ค่อยได้ผลกับผมเท่าไร กินไปแทบไม่รู้สึกอะไรเลย แต่ก็ยังน่าทึ่งที่มันเป็นหนึ่งในยาที่คนทั่วโลกกินกันบ่อยที่สุด
แต่ผมกังวลกับงานวิจัยที่ค่อนข้างใหม่เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของ ความเสี่ยงอัลไซเมอร์: ผลพบว่าผู้เข้าร่วมที่ใช้พาราเซตามอลเป็นประจำมีความเสี่ยงเกิดภาวะสมองเสื่อมรายใหม่จากทุกสาเหตุสูงกว่าผู้ที่ไม่ใช้ (adjusted HR 1.18) ส่วนไอบูโพรเฟนไม่มีความเกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญ
ผมไม่ได้ติดตามงานวิจัยมากพอจึงไม่รู้ว่าหลักฐานนี้เชื่อถือได้แค่ไหน แต่ก็มีงานวิจัยอื่นที่พบผลคล้ายกัน พาราเซตามอลเป็นที่รู้กันว่าส่งผลต่ออารมณ์ด้วย เช่น กดทับความเห็นอกเห็นใจ และถ้าจินตนาการถึงสังคมที่คนหลายล้านคนมีความสามารถในการเห็นอกเห็นใจลดลง มันน่าขนลุกยิ่งกว่ามองในระดับบุคคล
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37633120/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6455058/
อะเซตามิโนเฟนเป็นยาแก้ปวดที่ได้ผล เพียงแต่มีพิษเมื่อใช้ในขนาดสูง เหมาะมากกับอาการปวดระดับต่ำ ไม่เสพติด และไม่มีปัญหาระยะยาวมากเหมือน NSAID จึงมีเหตุผลที่มันเป็นที่นิยม
แน่นอนว่าผมไม่ได้มีประสบการณ์กับยามากนัก บางทียาที่ออกฤทธิ์ชัดเจนแบบนี้อาจมีอีกมากก็ได้
เท่าที่ได้ยินมา การเสียชีวิตจากการกินอะเซตามิโนเฟนเกินขนาดเป็นวิธีที่ค่อนข้างทรมาน
เว็บไซต์เดียวกันนี้ยังทำแมกกาซีนกระดาษยอดเยี่ยมชื่อ Science News ด้วย ซึ่งส่งรายงานวิทยาศาสตร์ระดับสุดยอดถึงบ้าน พ่อของผมเป็นสมาชิกตั้งแต่ราว ๆ ช่วงที่มีการประดิษฐ์ LED สีน้ำเงิน และผมยังจำได้ว่าเคยอ่านบทความนั้นใน Science News
ถ้าชอบวิทยาศาสตร์ ขอแนะนำอย่างยิ่ง
ไม่ติดแม้แต่ 10 อันดับแรกในการแข่งขันนี้: https://www.societyforscience.org/regeneron-sts/2025-student...
ถึงอย่างนั้น เด็ก ๆ เหล่านี้ก็น่าประทับใจจนยากจะบรรยาย และถ้าเป็นผมคงให้รางวัลสูงสุดกับนักเรียนคนนี้ หลังจากเห็นวันสุดท้ายของคุณปู่ถูกพรากไปด้วยฤทธิ์ของมอร์ฟีน ผมก็หวังมาตลอดว่าจะมี ยาแก้ปวดที่ไม่ใช่ยาเสพติด ซึ่งมีประสิทธิภาพกว่านี้มาก
ได้อยู่ใน 4 อันดับแรกและได้เงิน 600 ดอลลาร์เหรอ? เมื่อเทียบกับหัวข้อว่า มอบรางวัลรวม 9 ล้านดอลลาร์ แล้ว วิธีดำเนินโครงการและการจัดหน้าเว็บชวนสับสน
น้องของผมยืนยันว่า fentanyl ดีที่สุด ยานั่นก็สามารถให้ผลที่น่าทึ่งได้ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุม
ถ้าสิ่งนี้ไม่ได้ทำงานแค่ในการจำลอง แต่ใช้ได้จริงในโลกความเป็นจริงด้วย ก็คงเจ๋งสุด ๆ และที่น่าทึ่งอีกอย่างคือผู้เขียนอายุ 17 ปี
อาจเป็นแค่กลุ่มอาการแอบอ้างก็ได้ แต่เวลาอ่านบทความแบบนี้ บางครั้งก็รู้สึกว่าชีวิตตัวเองยังไม่พอ อย่างไรก็ตาม ในที่ทำงานผมก็อยู่ระดับบนเมื่อเทียบกับเพื่อนร่วมงาน และในฐานะผู้ให้บริการด้านการแพทย์ ลูกค้าทุกคนก็ขอพบผม ผมจึงรู้ว่าตัวเองทำได้ดี บางครั้งก็อดสงสัยไม่ได้ว่าผมจะทิ้งร่องรอยอะไรไว้ในโลกนี้
ขั้นตอนสังเคราะห์หลักที่ใช้ Ir เพิ่งถูกเผยแพร่หลังจากผมเรียนจบและออกจากวงการเคมีไปแล้ว ทำให้รู้สึกแก่ขึ้นมาเฉย ๆ :)
ระดับเคมีที่เด็กอายุ 17 ปีแสดงให้เห็น น่าประทับใจจริง ๆ ถ้าเป็นสมัยที่ผมเรียนเคมี โปรเจกต์และการสังเคราะห์ระดับนี้น่าจะเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ปริญญาโทได้เลย ผมสงสัยว่าเธอทำการสังเคราะห์ทั้งหมดเองหรือไม่ และถ้าทำเอง ระดับนั้นต้องใช้ทักษะการทดลองไม่น้อย ที่สำคัญกว่านั้นคืออยากรู้ว่าทำทั้งหมดนี้ในห้องแล็บไหน
ไม่ว่ามหาวิทยาลัยไหนก็คงยินดีมากถ้าได้พรสวรรค์ที่เติบโตเร็วขนาดนี้
ถือว่าน่าประทับใจสำหรับนักเรียนมัธยมปลาย แต่ดูเหมือนนี่เป็นแค่การติด protecting group หนึ่งตัวเข้ากับ Tylenol ผมพลาดอะไรไปหรือเปล่า?
แก้ไข: ภาพไม่ชัดนัก แต่ดูเหมือน Tylenol ที่ดัดแปลงด้วย silyl ถูกคาดการณ์จากการคำนวณว่าน่าจะจับกับ TRPV1 ได้ดี เท่าที่ผมดูเหมือนไม่มีการทดลองในหลอดทดลองหรือในสัตว์ อาจน่าสนใจ แต่ไม่แน่ใจว่าหมู่ diethylethynylphenylsilyl จะเข้ากับกฎของ Lipinski ได้ดีไหม และผมว่าไม่น่าจะ
แก้ไข: ไม่ใช่ aspirin แต่เป็น Tylenol
ขั้นตอนเหล่านี้แพงแค่ไหน? ดูเหมือนเป็นขั้นตอนขั้นสูงที่ในแล็บอาจทำได้แค่ไม่กี่ไมโครกรัม และไม่รู้ว่าจะขยายไปสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมได้หรือไม่
ทำไมเป็น ซิลิคอน ไม่ใช่คาร์บอน? มันขัดขวางการ docking ได้ดีกว่า หรือปรับระดับพลังงานออร์บิทัลได้ดีกว่า หรือปลอดภัยอย่างที่โปสเตอร์อ้างจริงหรือเปล่า?
ผมไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีเภสัชกรรม แต่ดูเหมือนเป็นลำดับของปฏิกิริยาที่ค่อนข้างซับซ้อนและให้ผลผลิตต่ำ ถ้าเป็นแบบนี้ ราคาของผลิตภัณฑ์นี้อาจเกินระดับที่สมเหตุสมผลสำหรับ ยาที่ซื้อได้เอง หรือเปล่า?
และปฏิกิริยาที่ยืนยันแล้วก็ไม่ได้รับประกันว่าจะเป็นเส้นทางสังเคราะห์ที่คุ้มค่าที่สุดเสมอไป
ผมมี อาการปวดหัว บ่อยมาก แทบทุกวันมาตลอดชีวิต มีรูปถ่ายช่วงวันเกิดสิบขวบอยู่ด้วย แค่เห็นว่าผมจับหัวอยู่ก็รู้ได้ว่าตอนนั้นปวดหัว ลักษณะและความรุนแรงของอาการปวดหัวเปลี่ยนไปตามเวลา
ตอนอายุ 20 กว่าๆ ผมค้นพบ Excedrin หรือก็คือ acetaminophen + caffeine และน่าทึ่งที่มันได้ผลดีจริงๆ อาการปวดหัวส่วนใหญ่ในตอนนั้นหายไปภายในประมาณ 15 นาทีด้วยยาเม็ดเดียว
แต่พออายุราว 30 มันก็ไม่ค่อยได้ผลอีกต่อไป และตอนนี้แทบไม่เห็นผลเลย Aspirin, Naproxen, Ibuprofen, Tylenol 3 ก็ไม่ได้ผล
จากที่ดูเหมือนใช้ยาแก้ปวดแบบเฉียบพลัน/เพื่อหยุดอาการมานาน จึงน่าสงสัยมากว่าเป็น อาการปวดหัวจากการใช้ยาเกิน Excedrin เป็นส่วนผสมของ aspirin, acetaminophen, caffeine โดย aspirin และ acetaminophen ต่างลดเส้นทางที่เกี่ยวกับ COX รวมถึงสัญญาณอักเสบและปวด ส่วน acetaminophen ยังอาจเกี่ยวข้องกับการยับยั้งขาลงผ่าน CB1, TRPV1 และระบบ serotonin ผ่าน AM404 ด้วย ส่วน caffeine มีฤทธิ์ต้าน adenosine ทำให้หลอดเลือดสมองหดตัว และเสริมฤทธิ์ระงับปวด
ถ้า aspirin เดี่ยวๆ และ Tylenol-3 เดี่ยวๆ ไม่ได้ผล ก็มีโอกาสสูงว่าไม่ใช่อาการปวดหัวจากกลไก COX อย่างง่าย และอาจต้องอาศัยผลของ caffeine ต่อ adenosine/หลอดเลือด การที่ฤทธิ์หายไปบ่งชี้ถึงการลดความไวของเส้นทาง CB1/TRPV1, adenosine, serotonin และ opioid
ก่อนอื่นควรจัดการเรื่องอาการปวดหัวจากการใช้ยาเกินกับแพทย์จริงๆ จากนั้นอาจพิจารณาการรักษาป้องกันด้วย TCA เช่น amitriptyline, ยายับยั้ง CGRP หรือ gepant และถ้าเป็นอาการปวดหัวทุกวันเรื้อรังที่ซับซ้อน Botox ก็เป็นตัวเลือกที่ควรพิจารณา ความเป็นไปได้ที่พบไม่บ่อยคือ Ditan/Lasmiditan แต่เพราะเรื่องอาการปวดหัวจากการใช้ยาเกิน อาจเลี่ยงจะดีกว่า
สิ่งที่ควรถามแพทย์คือปวดหัวแบบตุบๆ หรือแบบตื้อๆ รัดแน่น เริ่มจากความเครียดหรือไม่ เป็นข้างเดียวหรือสองข้าง ขั้นต่อไปควรนัดประสาทแพทย์ และก่อนพบแพทย์ควรทำ บันทึกอาการปวดหัว อย่างละเอียด เช่น เวลาเริ่มและสิ้นสุด ความรุนแรง ตำแหน่งและลักษณะ อาการร่วมอย่างคลื่นไส้หรือไวต่อแสง ปัจจัยกระตุ้น วิธีบรรเทาที่ลองใช้และผลที่ได้
จะเป็นไปได้ไหมที่จะบรรจุ acetaminophen คู่กับ N-acetylcysteine เพื่อปลดข้อจำกัดด้านการเผาผลาญทางนั้น?
คนส่วนใหญ่ใช้ acetaminophen ได้อย่างปลอดภัย และตัว acetaminophen เองก็ไม่มีผลข้างเคียงมากนัก การทำแบบนั้นเท่ากับทำให้ประสบการณ์การกินยาของคนจำนวนมากแย่ลง เพื่อป้องกันพิษเฉียบพลันในคนจำนวนน้อยมาก
ถ้าทำแบบนั้น ผู้ใช้ส่วนใหญ่อาจย้ายไปใช้เช่น ibuprofen แทน ซึ่งแม้พิษเฉียบพลันจากการใช้เกินขนาดของ ibuprofen จะน้อยกว่า แต่แม้ใช้ขนาดปกติระยะยาวก็มีพิษเรื้อรังต่อกระเพาะและไตมากกว่าอย่างมาก โดยรวมแล้วผมคิดว่าอาจกลายเป็นผลเสียสุทธิด้วยซ้ำ
ทำให้นึกถึงบริษัทยานี้ที่เคยมา pitch ให้ผมฟัง
https://en.wikipedia.org/wiki/Antibe_Therapeutics