Peptide, งานวิจัย

นวัตกรรมเปปไทด์ต้านริ้วรอย: การปลดล็อกศักยภาพของ EGFR Inhibitor เพื่อผิวพรรณ

Peptide Based EGFR Inhibitor

การค้นพบตัวยับยั้ง EGFR ด้วยเปปไทด์: นวัตกรรมชีวภาพเพื่อการดูแลผิวพรรณ

อุตสาหกรรมสุขภาพและความงามกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ ผู้บริโภคยุคใหม่กำลังมองหาผลิตภัณฑ์ที่นอกเหนือไปจากการแก้ปัญหาผิวเผิน โดยต้องการส่วนผสมที่มีทั้งประสิทธิภาพ มาจากธรรมชาติ และได้รับการสนับสนุนจาก วิทยาศาสตร์ สิ่งนี้ได้นำพานักพัฒนาสูตรและนักวิจัยไปสู่การสำรวจ แนวคิดใหม่ ของสารออกฤทธิ์กลุ่มเปปไทด์และการตรวจสอบส่วนผสมด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อทำความเข้าใจและควบคุมระบบชีวภาพของร่างกายเอง บทความนี้จะสำรวจ เปปไทด์ยับยั้ง EGFR ที่มีศักยภาพ

งานของทีมวิจัย ซึ่งรวมถึง รองศาสตราจารย์ ดร. เกียรติทวี ชูวงศ์โกมล ที่ได้ทำการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง EGFR–MIG-6 ซึ่งเผยให้เห็นว่าเครื่องมือคอมพิวเตอร์สามารถสร้าง แผนที่การออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระดับโมเลกุล ได้อย่างแม่นยำ

ตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง (Epidermal Growth Factor Receptor: EGFR) เป็นโปรตีนที่สำคัญซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมของเซลล์ แม้ว่าการทำงานของมันจะจำเป็น แต่การทำงานที่มากเกินไปก็เชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพมากมาย ด้วยการศึกษาว่าร่างกายควบคุมเส้นทางนี้ตามธรรมชาติอย่างไร นักวิจัยได้สร้าง แบบแผนสำหรับส่วนผสม ซึ่งมีความสำคัญตั้งแต่สกินแคร์ชะลอวัยไปจนถึงNutricosmetics

กลไกการควบคุมสมดุล: 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  การทำงานที่มากเกินไปของเส้นทางนี้อาจนำไปสู่การเพิ่มจำนวนเซลล์ที่ควบคุมไม่ได้ดังที่พบในมะเร็ง ในขณะที่การทำงานที่น้อยเกินไปอาจส่งผลให้การซ่อมแซมเนื้อเยื่อล่าช้าและเกราะป้องกันผิวที่ถูกทำลาย

เพื่อป้องกันไม่ให้การส่งสัญญาณนี้ผิดเพี้ยนไป ร่างกายมนุษย์มีระบบควบคุมภายในที่ซับซ้อน ส่วนสำคัญของระบบนี้คือโปรตีนธรรมชาติที่เรียกว่า MIG-6. โปรตีน MIG-6 ทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งเนื้องอกตามธรรมชาติและเป็น “เบรก” ที่แม่นยำสำหรับกิจกรรมของ EGFR. แตกต่างจากยาสังเคราะห์หลายชนิดที่ทำงานโดยการขัดขวางตำแหน่งออกฤทธิ์ของเอนไซม์ โปรตีน MIG-6 จะจับกับส่วนอื่นของตัวรับที่เรียกว่า C-lobe ของโดเมนไคเนส. กลไกการจับที่เป็นเอกลักษณ์นี้จะป้องกันการทำงานที่มากเกินไปของ EGFR โดยไม่ไปปิดกั้นการทำงานพื้นฐานที่จำเป็นอย่างสมบูรณ์. การทำความเข้าใจว่า MIG-6 ทำงานอย่างไรการพัฒนาตัวปรับ EGFR จากธรรมชาติที่ไม่เป็นพิษ แนวคิดนี้มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการพัฒนาเครื่องสำอางชะลอวัย

ความก้าวหน้า In Silico: การค้นพบจุดสำคัญในการยับยั้ง EGFR

เพื่อสร้างเปปไทด์ที่เลียนแบบการทำงานของ MIG-6 ทีมวิจัยได้ใช้ชุดการจำลองทางคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ เทคนิค In Silico  รวมถึง การจำลองพลวัตของโมเลกุล (MD), การคำนวณพลังงานอิสระในการจับ, และ การสแกนด้วยอลานีนเชิงคำนวณ ถูกนำมาใช้เพื่อ ถอดรหัส ว่าเปปไทด์ที่ได้จาก MIG-6 มีปฏิสัมพันธ์กับ EGFR ในระดับอะตอมอย่างแม่นยำได้อย่างไร แนวทางนี้ช่วยให้สามารถเห็นภาพและวัดปริมาณระดับโมเลกุลได้อย่างชัดเจน ก่อนที่จะสังเคราะห์สารประกอบทางกายภาพใด ๆ

วิธีการวิเคราะห์เชิงลึก

  • การจำลองพลวัตของโมเลกุล (MD Simulations): เทคนิคนี้ทำหน้าที่เสมือน กล้องจุลทรรศน์ระดับโมเลกุล ที่แสดงให้เห็นว่าเปปไทด์ 27 ตัวที่ได้จาก MIG-6 เคลื่อนไหว ยืดหยุ่น และเข้าที่ในตำแหน่งจับบนโปรตีน EGFR อย่างไร การจำลองเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการ ยืนยันความเสถียรของปฏิสัมพันธ์
  • การคำนวณพลังงานอิสระในการจับ (MM-PBSA): ด้วยวิธีการ MM-PBSA นักวิจัยสามารถคำนวณ พลังงาน ของการจับได้ สิ่งนี้ให้ คะแนนเชิงปริมาณ ซึ่งเป็น ตัวทำนายสำคัญของศักยภาพ ในการเป็นสารยับยั้ง
  • การสแกนด้วยอลานีนเชิงคำนวณ: เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถระบุ ตำแหน่งกรดอะมิโนที่สำคัญที่สุด การศึกษาพบว่ากรดอะมิโน 8 ตัวจากเปปไทด์ MIG-6 และกรดอะมิโน 6 ตัวจาก EGFR มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้าง

การประยุกต์ใช้เปปไทด์ยับยั้ง EGFR ในด้านสุขภาพและความงาม

แม้ว่าแต่เดิมจะถูกศึกษาในบริบทของโรคมะเร็ง แต่ผลกระทบของงานวิจัยเปปไทด์นี้ขยายไปไกลกว่าด้านเนื้องอกวิทยา. ความสามารถในการออกแบบและตรวจสอบเปปไทด์ด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนเส้นทางของเซลล์พื้นฐานอย่าง EGFR ได้อย่างอ่อนโยน ได้เปิดประตูใหม่สู่การใช้งานที่หลากหลายในกลุ่มผลิตภัณฑ์สุขภาพและความงามของผู้บริโภค.

  • สกินแคร์และเวชสำอาง ในเซรั่มชะลอวัย เปปไทด์ที่อ่อนโยนสามารถช่วยปรับการผลัดเซลล์ผิวให้เป็นปกติ ซึ่งจะนำไปสู่ผิวที่เรียบเนียนขึ้นและลดเลือนริ้วรอยสำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหลังการทำทรีตเมนต์ การปรับ EGFR สามารถสนับสนุนกระบวนการสมานแผลที่เป็นระเบียบและควบคุมได้มากขึ้น สำหรับผิวแพ้ง่าย สารออกฤทธิ์ที่เลียนแบบเปปไทด์ควบคุมตามธรรมชาติเช่น MIG-6 จะให้ผลที่สงบและสมดุล
  • ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ตลาด “ความงามจากภายใน” ตั้งอยู่บนพื้นฐานของส่วนผสมที่สนับสนุนสุขภาพผิวในระดับเซลล์ เปปไทด์ที่บริโภคได้ซึ่งสามารถส่งอิทธิพลต่อเส้นทางการซ่อมแซมของเซลล์เป็นที่ต้องการอย่างสูง เนื่องจาก EGFR ส่งผลต่อเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวของผิวหนัง รูขุมขน และลำไส้ จึงมีการใช้งานที่เป็นไปได้ในวงกว้าง
  • การตรวจสอบและพัฒนาส่วนผสม ระเบียบวิธีที่ใช้ในงานวิจัยนี้ทำหน้าที่เป็นต้นแบบสำหรับนวัตกรรมในอนาคต ปัจจุบันแบรนด์ต่างๆ สามารถใช้การจำลองการจับกันของโมเลกุลเพื่อคัดกรองเปปไทด์ธรรมชาติจากคลังข้อมูลขนาดใหญ่ เพื่อหาศักยภาพในการออกฤทธิ์ทางชีวภาพก่อนการลงทุนในการทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีราคาแพง.

การค้นพบตัวยับยั้ง EGFR ด้วยเปปไทด์: นวัตกรรมชีวภาพเพื่อการดูแลผิวพรรณ

สำหรับทีมวิจัยและพัฒนา งานวิจัยนี้เป็น การพิสูจน์แนวคิด (Proof-of-Concept) ที่ชัดเจนว่าการออกแบบเปปไทด์ มิได้จำกัดอยู่เฉพาะในอุตสาหกรรมยาอีกต่อไป ด้วยเครื่องมือคอมพิวเตอร์ สารออกฤทธิ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ สามารถได้รับการตรวจสอบ เพิ่มประสิทธิภาพ และขยายขนาดเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์ความงามและสุขภาพที่มีประสิทธิภาพสูงได้

การร่วมมือกับองค์กรวิจัยเฉพาะทางอย่าง VISBIO ช่วยให้ทีมของคุณสามารถเข้าถึง บริการการสร้างแบบจำลองเปปไทด์และการจำลองการจับ สำรวจการออกแบบเปปไทด์แบบกำหนดเองตามต้นแบบธรรมชาติ เช่น MIG-6 และ ลดความเสี่ยงในการพัฒนาสูตรได้

แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลนี้ ช่วยให้ธุรกิจของคุณสามารถนำเสนอ แนวทางแก้ไข ที่ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์ ซึ่งดึงดูดผู้บริโภคที่ใส่ใจสุขภาพ

ผลิตภัณฑ์ความงามที่สอดคล้องกับกลไกชีวภาพ

ในขณะที่ตลาดสุขภาพทั่วโลกมุ่งสู่ผลิตภัณฑ์ที่ ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์ และมีสูตรที่ตรงตามจดแจ้ง ส่วนผสมที่ใช้เปปไทด์จะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง สารเชิงซ้อน EGFR–MIG-6 แม้จะมีรากฐานมาจากชีววิทยาของมะเร็ง แต่ก็เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าการออกแบบของธรรมชาติเองสามารถเป็นแรงบันดาลใจให้กับนวัตกรรมส่วนผสมที่ปลอดภัยสำหรับอุตสาหกรรมความงามและสุขภาพได้อย่างไร

งานวิจัยนี้ทำหน้าที่เป็น จุดเริ่มต้น สำหรับส่วนผสมเชิงฟังก์ชันที่ทำงานด้วย ความจำเพาะในระดับอณู ด้วยการเรียนรู้และเลียนแบบระบบควบคุมของร่างกาย เราสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพ แต่ยังมี ความสอดคล้องโดยธรรมชาติกับระบบชีวภาพของร่างกาย นำไปสู่ยุคใหม่ของความงามและสุขภาพที่สอดคล้องกับกลไกทางชีวภาพ

ร่วมมือกับ VISBIO เพื่อเปลี่ยนงานวิจัยให้เป็นนวัตกรรมที่พร้อมสู่ตลาด

VISBIO เรามีความเชี่ยวชาญในการเปลี่ยนข้อมูลเชิงลึกทางวิทยาศาสตร์ให้กลายเป็น แนวทางแก้ไข ที่นำไปใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์สำหรับภาคส่วนสุขภาพและความงาม

เราใช้ประโยชน์จาก กลไกชีวภาพ เช่น ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง EGFR และ MIG-6 เพื่อเป็นแรงบันดาลใจในการพัฒนา ด้วยบริการต่าง ๆ เช่น การจำลองการจับกันของโมเลกุล, การตรวจสอบส่วนผสม, และ การวิเคราะห์และระบุโครงสร้างเปปไทด์

โปรดติดต่อเราวันนี้เพื่อรับคำปรึกษาฟรี เพื่อสำรวจว่า VISBIO จะช่วยให้คุณ ใช้ความรู้ด้านชีววิทยาและเคมี เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นในด้าน ผลิตภัณฑ์ดูแลผิวพรรณ, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ได้อย่างไร

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.