การพัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์ลดการเกาะติดและการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อจากสารไกลโคลิปิด

ปัญหาการดื้อยาจากจุลินทรีย์ก่อโรค จะเป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญอันดับ 1 ของโลกภายในปี ค.ศ. 2050 โดยข้อมูลจากกระทรวงสาธารณสุขของประเทศไทยเปิดเผยว่า พบคนไทยติดเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะปีละกว่า 1 แสนคน ที่ผ่านมามีผู้ป่วยเสียชีวิตจากการติดเชื้อชนิดดื้อต่อยาจำนวนเกือบ 39,000 ราย ซึ่งเป็นจำนวนมากกว่าผู้เสียชีวิตจากโรคกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด การเจ็บป่วยและเสียชีวิตจากการติดเชื้อดื้อยามีผลกระทบทางเศรษฐกิจปีละมากกว่า 40,000 ล้านบาท เนื่องจากค่าใช้จ่ายจากยาปฏิชีวนะในการรักษาเชื้อดื้อยาจะมีมูลค่าประมาณ 2,539 -6,084 ล้านบาท คิดเป็นร้อยละ 0.6-1.6 ของค่าใช้จ่ายรวมด้านสุขภาพของประเทศ และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกปี ในทศวรรษที่ผ่านมาการติดเชื้อในกระแสโลหิตหรือการติดเชื้อราทั่วร่างกาย (Invasive fungal infection” หรือ “Systemic fungal infection)” ในมนุษย์ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของอัตราการเสียชีวิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง โดยเชื้อราแคนดิดา (Candida sp.) เป็นเชื้อก่อโรคที่พบได้บ่อยที่สุดในคน ที่สามารถทำให้เกิดการติดเชื้อในกระแสเลือดที่รุนแรงและร้ายแรงได้ นอกจากในมนุษย์แล้วปัญหาการติดเชื้อดื้อยายังพบได้ในสัตว์อันเนื่องมาจากการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาการติดเชื้อที่ไม่สมเหตุสมผล โดยเปิดโอกาสให้เชื้อมีการพัฒนาการดื้อยาและแพร่กระจายยีนที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยาได้ เนื่องจากมีอัตราการเสียชีวิตในผู้ป่วยวิกฤตสูง โดยอยู่ระหว่าง 40 ถึง 70% ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการติดเชื้อ ในขณะที่มียาต้านเชื้อราเพียงไม่กี่ชนิดสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อรา โดยในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา ในบรรดายาต้านเชื้อราที่มีอยู่นั้น แอมโฟเทอริซิน บี (Amphotericin B) ได้รับการพัฒนาและใช้เป็นยาต้านเชื้อรามาตรฐานในการรักษาโรคติดเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคที่ลุกลาม โดยแอมโฟเทอริซิน บี กำหนดเป้าหมายไปที่เออโกสเตอรอล (ergosterol) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสเตอรอลหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ของเชื้อรา ซึ่งอาจเกิดจากการสร้างรูพรุนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ทำให้เกิดการรั่วไหลของไอออนและการตายของเชื้อราในภายหลัง อย่างไรก็ตาม การใช้แอมโฟเทอริซิน บี นั้นมีข้อจำกัด เนื่องจากยังมีปฏิกิริยากับคอเลสเตอรอลที่มีอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ของมนุษย์ และทำให้เกิดผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์อย่างรุนแรง ยาต้านเชื้อราเอโซล (azole) พัฒนาขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เอนไซม์เป้าหมายของการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเออโกสเตอรอล และมีความเป็นพิษต่ำลง ดังนั้นเอโซลจึงมักใช้ในการปฏิบัติงานทางคลินิกแต่ก็นำไปสู่การดื้อยาในที่สุด การมองหาทางเลือกใหม่ในการเป็นสารต้านเชื้อราจึงเป็นเป้าหมายสำคัญในการแก้ปัญหาทางดื้อยา สารไกลโคลิปิด (Glycolipids) ที่ผลิตจากยีสต์ มีโครงสร้างเฉพาะประกอบด้วยกรดไขมัน ω-ไฮดรอกซี ซึ่งสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์ พลาสติกชีวภาพ ตลอดจนอาหาร ยา เวชภัณฑ์และชีวภัณฑ์ เนื่องจากปัจจุบันการประยุกต์ใช้ไกลโคลิปิดได้ทวีความสำคัญเป็นอย่างมาก ทั้งทางการแพทย์ เกษตรและอุตสาหกรรม โครงการวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากสารกลุ่มไกลโคลิปิดที่ผลิตได้จากยีสต์สายพันธุ์ที่มีศักยภาพสูง เพื่อเป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาชีวเภสัชภัณฑ์  โดยในงานวิจัยที่ศึกษามาก่อนหน้า พบว่าสารสกัดหยาบกลุ่มไกลโคลิปิดที่ผลิตได้จากยีสต์ศักยภาพสูงที่พบในห้องปฏิบัติการนวัตกรรมยีสต์ คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี พบว่าสามารถนำไปใช้เป็นสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่มีคุณสมบัติทางชีวภาพที่สำคัญและน่าสนใจ เช่น ความสามารถในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค  นอกจากนี้สารไกลโคลิปิดยังมีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ เนื่องจากเป็นสารที่ผลิตจากธรรมชาติจึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ จึงเล็งเห็นประโยชน์ในการทำให้บริสุทธิ์และระบุชนิดของสารบริสุทธิ์กลุ่มไกลโคลิปิดเพื่อทดสอบหาความน่าสนใจในการต้านการเกาะติดและการสร้างไบโอฟิล์ม (Biofilm) ของเชื้อซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดื้อยาของเชื้อราแคนดิดา นอกจากนี้ยังมีการระบุกลไกการออกฤทธิ์และความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยา รวมถึงการพัฒนาสูตรเป็นชีวเภสัชภัณฑ์เพื่อประยุกต์ใช้ในมนุษย์และสัตว์เพื่อเป็นทางเลือกในการลดการดื้อยาที่เกิดขึ้น