Peptide, งานวิจัย

Peptide Based EGFR Inhibitor เพื่อสกินแคร์ยุคใหม่จากธรรมชาติ

Peptide Based EGFR Inhibitor

อุตสาหกรรมสุขภาพและความงามกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ ผู้บริโภคยุคใหม่กำลังมองหาผลิตภัณฑ์ที่นอกเหนือไปจากการแก้ปัญหาผิวเผิน โดยต้องการส่วนผสมที่มีทั้งประสิทธิภาพ มาจากธรรมชาติ และได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์ที่โปร่งใสและตรวจสอบได้ สิ่งนี้ได้นำพานักพัฒนาสูตรและนักวิจัยไปสู่การสำรวจพรมแดนใหม่ของสารออกฤทธิ์กลุ่มเปปไทด์และการตรวจสอบส่วนผสมด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อทำความเข้าใจและควบคุมระบบชีวภาพของร่างกายเอง บทความนี้จะสำรวจ เปปไทด์ยับยั้ง EGFR อันทรงพลัง ซึ่งเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของกระบวนทัศน์ใหม่นี้

ในระดับแนวหน้าของความเคลื่อนไหวนี้คืองานของทีมวิจัย ซึ่งรวมถึงรองศาสตราจารย์ ดร. เกียรติทวี ชูวงศ์โกมล ที่ได้ทำการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง EGFR–MIG-6 ซึ่งเผยให้เห็นว่าเครื่องมือคอมพิวเตอร์สามารถสร้างแผนที่การออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระดับโมเลกุลได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร ตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง (EGFR) เป็นโปรตีนที่สำคัญซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมของเซลล์ แม้ว่าการทำงานของมันจะจำเป็น แต่การทำงานที่มากเกินไปก็เชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพมากมาย ด้วยการศึกษาว่าร่างกายควบคุมเส้นทางนี้ตามธรรมชาติอย่างไร นักวิจัยได้สร้างพิมพ์เขียวสำหรับส่วนผสมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพรุ่นใหม่ที่ซับซ้อน ซึ่งมีนัยสำคัญอย่างกว้างขวางในภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่สกินแคร์ชะลอวัยขั้นสูงไปจนถึงสาขาที่ล้ำสมัยของนูทริคอสเมติกส์

ระบบเบรกตามธรรมชาติของร่างกาย EGFR และโปรตีน MIG-6

EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) เป็นโปรตีนที่อยู่บนผิวเซลล์และทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศที่ซับซ้อน เมื่อโมเลกุลปัจจัยการเจริญเติบโตจับกับมัน EGFR จะส่งสัญญาณเข้าไปในเซลล์เพื่อเริ่มต้นกระบวนการต่างๆ เช่น การเจริญเติบโตของเซลล์ การเพิ่มจำนวน และการซ่อมแซม การส่งสัญญาณนี้ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของมะเร็งเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่เป็นปกติและดีต่อสุขภาพ เช่น การสร้างเซลล์ผิวใหม่ การรักษาเกราะป้องกันผิวที่แข็งแรง และการสมานแผลที่มีประสิทธิภาพ ระบบ EGFR ที่สมดุลอย่างสมบูรณ์แบบคือกุญแจสำคัญสู่เนื้อเยื่อที่แข็งแรง การทำงานที่มากเกินไปของเส้นทางนี้อาจนำไปสู่การเพิ่มจำนวนเซลล์ที่ควบคุมไม่ได้ดังที่พบในมะเร็ง ในขณะที่การทำงานที่น้อยเกินไปอาจส่งผลให้การซ่อมแซมเนื้อเยื่อล่าช้าและเกราะป้องกันผิวที่ถูกทำลาย

เพื่อป้องกันไม่ให้การส่งสัญญาณนี้ผิดเพี้ยนไป ร่างกายมนุษย์มีระบบควบคุมภายในที่ซับซ้อนและสง่างามเป็นของตัวเอง ส่วนสำคัญของระบบนี้คือโปรตีนธรรมชาติที่เรียกว่า MIG-6. โปรตีน MIG-6 ทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งเนื้องอกตามธรรมชาติและเป็น “เบรก” ที่แม่นยำสำหรับกิจกรรมของ EGFR. แตกต่างจากยาสังเคราะห์หลายชนิดที่ทำงานโดยการขัดขวางตำแหน่งออกฤทธิ์ของเอนไซม์ โปรตีน MIG-6 จะจับกับส่วนอื่นของตัวรับที่เรียกว่า C-lobe ของโดเมนไคเนส. กลไกการจับที่เป็นเอกลักษณ์นี้จะป้องกันการทำงานที่มากเกินไปของ EGFR โดยไม่ไปปิดกั้นการทำงานพื้นฐานที่จำเป็นอย่างสมบูรณ์. การทำความเข้าใจอย่างแม่นยำว่า MIG-6 ทำงานอย่างไรได้ปลดล็อกเส้นทางอันทรงพลังในการพัฒนาตัวปรับ EGFR จากธรรมชาติที่ไม่เป็นพิษ. แนวคิดนี้มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการพัฒนาสกินแคร์ชะลอวัย สูตรสำหรับซ่อมแซมผิวบอบบาง และแม้แต่ผลิตภัณฑ์โภชนาการที่มุ่งเป้าไปที่สุขภาพผิวจากภายใน.

ถอดรหัสปฏิสัมพันธ์ของ MIG-6 และ EGFR ด้วยแนวทางเชิงคอมพิวเตอร์

เพื่อสร้างเปปไทด์ที่เลียนแบบการทำงานของ MIG-6 ทีมวิจัยได้ใช้ชุดการจำลองทางคอมพิวเตอร์อันทรงพลัง เทคนิค in silico เหล่านี้ รวมถึงการจำลองพลวัตของโมเลกุล (MD simulations) การคำนวณพลังงานอิสระในการจับ และการสแกนด้วยอลานีนเชิงคอมพิวเตอร์ ถูกนำมาใช้เพื่อถอดรหัสว่าเปปไทด์ที่ได้จาก MIG-6 มีปฏิสัมพันธ์กับ EGFR ในระดับอะตอมอย่างไรอย่างแม่นยำ. แนวทางนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเห็นภาพและวัดปริมาณปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุลได้อย่างน่าทึ่งก่อนที่จะสังเคราะห์สารประกอบทางกายภาพใดๆ.

  • การจำลองพลวัตของโมเลกุล (MD Simulations): เทคนิคนี้ทำหน้าที่เหมือนกล้องจุลทรรศน์ระดับโมเลกุลกำลังสูง โดยสร้าง “ภาพยนตร์” ที่แสดงให้เห็นว่าเปปไทด์ 27 ตัวที่ได้จาก MIG-6 เคลื่อนไหว ยืดหยุ่น และเข้าที่ในตำแหน่งจับบนโปรตีน EGFR อย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป. การจำลองเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการยืนยันว่าปฏิสัมพันธ์นั้นมีความเสถียร.
  • การคำนวณพลังงานอิสระในการจับ: ด้วยวิธีการเช่น MM-PBSA นักวิจัยสามารถคำนวณความเอื้ออำนวยทางพลังงานของการจับได้. สิ่งนี้ให้คะแนนเชิงปริมาณว่าเปปไทด์จับกับ EGFR ได้แรงเพียงใด ซึ่งเป็นตัวทำนายที่สำคัญของศักยภาพในการเป็นสารยับยั้ง.
  • การสแกนด้วยอลานีนเชิงคอมพิวเตอร์: เทคนิคอันชาญฉลาดนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุตำแหน่งกรดอะมิโนที่สำคัญที่สุด หรือ “ฮอตสปอต” ในการปฏิสัมพันธ์ได้. การศึกษาพบว่ากรดอะมิโน 8 ตัวจากเปปไทด์ MIG-6 และกรดอะมิโน 6 ตัวจาก EGFR มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างพื้นผิวการจับที่เสถียร.

การประยุกต์ใช้เปปไทด์ยับยั้ง EGFR ในด้านสุขภาพและความงาม

แม้ว่าแต่เดิมจะถูกศึกษาในบริบทของโรคมะเร็ง แต่ผลกระทบของงานวิจัยเปปไทด์นี้ขยายไปไกลกว่าด้านเนื้องอกวิทยา. ความสามารถในการออกแบบและตรวจสอบเปปไทด์ด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนเส้นทางของเซลล์พื้นฐานอย่าง EGFR ได้อย่างอ่อนโยน ได้เปิดประตูใหม่สู่การใช้งานที่หลากหลายในกลุ่มผลิตภัณฑ์สุขภาพและความงามของผู้บริโภค.

  • สกินแคร์และเวชสำอางขั้นสูง ในเซรั่มชะลอวัย เปปไทด์ที่อ่อนโยนสามารถช่วยปรับการผลัดเซลล์ผิวให้เป็นปกติ ซึ่งจะนำไปสู่ผิวที่เรียบเนียนขึ้นและลดเลือนริ้วรอยเล็กๆ. สำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหลังการทำทรีตเมนต์ การปรับ EGFR สามารถสนับสนุนกระบวนการสมานแผลที่เป็นระเบียบและควบคุมได้มากขึ้น. สำหรับผิวแพ้ง่าย สารออกฤทธิ์ที่เลียนแบบเปปไทด์ควบคุมตามธรรมชาติเช่น MIG-6 จะให้ผลที่สงบและสมดุล.
  • นูทริคอสเมติกส์และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเชิงฟังก์ชัน ตลาด “ความงามจากภายใน” ตั้งอยู่บนพื้นฐานของส่วนผสมที่สนับสนุนสุขภาพผิวในระดับเซลล์. เปปไทด์ที่บริโภคได้ซึ่งสามารถส่งอิทธิพลต่อเส้นทางการซ่อมแซมของเซลล์เป็นที่ต้องการอย่างสูง. เนื่องจากเส้นทาง EGFR ส่งผลต่อเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวของผิวหนัง รูขุมขน และลำไส้ด้วย จึงมีการใช้งานที่เป็นไปได้ในวงกว้าง.
  • การตรวจสอบและพัฒนาส่วนผสม ระเบียบวิธีที่ใช้ในงานวิจัยนี้ทำหน้าที่เป็นต้นแบบสำหรับนวัตกรรมในอนาคต. ปัจจุบันแบรนด์ต่างๆ สามารถใช้การจำลองการจับกันของโมเลกุลเพื่อคัดกรองเปปไทด์ธรรมชาติจากคลังข้อมูลขนาดใหญ่ เพื่อหาศักยภาพในการออกฤทธิ์ทางชีวภาพก่อนการลงทุนในการทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีราคาแพง.

ความหมายสำหรับแบรนด์ของคุณในการพัฒนานวัตกรรมเปปไทด์สำหรับสกินแคร์

 

สำหรับทีมวิจัยและพัฒนาและนักพัฒนาสูตร งานวิจัยนี้ทำหน้าที่เป็นข้อพิสูจน์แนวคิดอันทรงพลังว่าการออกแบบเปปไทด์ที่แม่นยำไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในอุตสาหกรรมยาอีกต่อไป. ด้วยเครื่องมือคอมพิวเตอร์และความเชี่ยวชาญที่เหมาะสม สารออกฤทธิ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพสามารถได้รับการตรวจสอบ เพิ่มประสิทธิภาพ และขยายขนาดเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์ความงามและสุขภาพที่มีประสิทธิภาพสูงได้. การร่วมมือกับองค์กรวิจัยเฉพาะทางอย่าง VISBIO ช่วยให้ทีมของคุณสามารถเข้าถึงบริการการสร้างแบบจำลองเปปไทด์และการจำลองการจับ สำรวจการออกแบบเปปไทด์แบบกำหนดเองตามต้นแบบธรรมชาติเช่น MIG-6 และลดความเสี่ยงในการพัฒนาสูตรได้อย่างมีนัยสำคัญ. แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลนี้ช่วยให้ธุรกิจของคุณสามารถนำเสนอโซลูชันยุคใหม่ที่ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์ที่โปร่งใส ซึ่งดึงดูดผู้บริโภคที่ใส่ใจสุขภาพและมีความรู้ในปัจจุบันได้โดยตรง.

อนาคตของความงามที่เข้ากันได้ทางชีวภาพจากแรงบันดาลใจของธรรมชาติ

ในขณะที่ตลาดสุขภาพทั่วโลกมุ่งสู่ผลิตภัณฑ์ที่มีฉลากสะอาด (clean-label) ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์ และมีสูตรที่แม่นยำ ส่วนผสมที่ใช้เปปไทด์จะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง. สารเชิงซ้อน EGFR–MIG-6 แม้จะมีรากฐานมาจากชีววิทยาของมะเร็ง แต่ก็เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าการออกแบบของธรรมชาติเองสามารถเป็นแรงบันดาลใจให้กับนวัตกรรมส่วนผสมที่ปลอดภัยและชาญฉลาดขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมความงามและสุขภาพได้อย่างไร. งานวิจัยนี้ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับส่วนผสมเชิงฟังก์ชันรุ่นต่อไปที่ทำงานด้วยความแม่นยำระดับโมเลกุล. ด้วยการเรียนรู้และเลียนแบบระบบควบคุมของร่างกายเอง เราสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพ แต่ยังเข้ากันได้กับชีววิทยาของเราโดยเนื้อแท้ นำไปสู่ยุคใหม่ของความงามและสุขภาพที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatible).

ร่วมมือกับ VISBIO เพื่อเปลี่ยนงานวิจัยให้เป็นนวัตกรรมที่พร้อมสู่ตลาด

ที่ VISBIO เราเชี่ยวชาญในการเปลี่ยนข้อมูลเชิงลึกทางวิทยาศาสตร์ให้กลายเป็นโซลูชันที่ใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์สำหรับภาคส่วนสุขภาพและความงาม. ด้วยบริการต่างๆ เช่น การจำลองการจับกันของโมเลกุล การตรวจสอบความถูกต้องของส่วนผสม และการทำแผนที่เปปไทด์ เราช่วยให้ทีมของคุณเร่งการพัฒนาในขณะที่รับประกันความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์ในระดับสูงสุด. ติดต่อเราวันนี้เพื่อรับคำปรึกษาฟรีและสำรวจว่า VISBIO จะช่วยให้คุณควบคุมชีวเคมีที่ล้ำสมัยเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นในด้านสกินแคร์ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร หรือสุขภาพเชิงฟังก์ชันได้อย่างไร.

About the Author:

รศ.ดร.เกียรติทวี ชูวงศ์โกมล เป็นนักวิจัยชั้นนำผู้เชี่ยวชาญด้านการค้นคว้ายาจากธรรมชาติ  ท่านมีผลงานตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ  ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ  เช่น  โครงสร้างโปรตีน  การยับยั้งเอนไซม์  และสารต้านการอักเสบจากธรรมชาติ  ผลงานวิจัยของท่านได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง  และมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาใหม่ๆ จากพืชสมุนไพร เพื่อสุขภาพของมนุษย์

About the Research:

การศึกษานี้ ชื่อว่า “Understanding the molecular basis of EGFR kinase domain/MIG-6 peptide recognition complex using computational analyses” ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร BMC Bioinformatics (2015) โดยมี DOI: 10.1186/s12859-015-0528-x. งานวิจัยนี้ใช้การจำลองพลวัตของโมเลกุล (molecular dynamics simulations) และการคำนวณพลังงานการจับ เพื่อศึกษากลไกการจับกันระหว่างโดเมนไคเนสของ EGFR กับเปปไทด์ 27 ตัวจากโปรตีนยับยั้งธรรมชาติ MIG-6. ผลการค้นพบที่สำคัญได้ระบุกรดอะมิโน 6 ตัวบน EGFR และ 8 ตัวบนเปปไทด์ MIG-6 ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจับกัน ซึ่งให้แบบจำลองระดับโมเลกุลที่มีรายละเอียดของปฏิสัมพันธ์นี้. ข้อมูลนี้ทำหน้าที่เป็นพิมพ์เขียวอันมีค่าสำหรับการออกแบบการรักษาต้านมะเร็งชนิดใหม่และสารยับยั้งชนิดเปปไทด์อื่นๆ.