แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษากลไกการยับยั้งโปรตีนที่มีผลต่อการก่อโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา สายพันธุ์ใหม่ SARS-CoV-2 ด้วยอนุพันธ์ของสารสกัดจากกระชายขาว

สมุนไพรไทยและสารประกอบที่อยู่ในสมุนไพรอาจยังไม่เป็นที่รู้จักในการผลิตและคิดค้นยาแผนปัจจุบันมากนัก อย่างไรก็ตาม สมุนไพรหลายชนิด เช่น ฟ้าทะลายโจร ขิง กระชายขาว เป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปว่าเป็นสมุนไพรที่มีฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันของโรครวมถึงยับยั้งไวรัสอีกด้วย เมื่อไม่นานมานี้ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (TCELS) ร่วมกับมหาลัยมหิดลได้มีการตีพิมพ์ถึงประสิทธิภาพสรรพคุณของกระชายขาว พบสารสกัด 2 ชนิด Panduratin A และ  Pinostrobin ที่มีฤทธิ์ยับยั้งไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งกระชายขาว ( Boesenbergia rotunda) โดยเป็นพืชล้มลุก ที่มีสรรพคุณตั้งแต่รากถึงใบ โดยมีรายงานว่ากระชายขาวให้ปริมาณฤทธิ์ความเข้มข้นกว่าสารสกัดบริสุทธิ์ฟ้าทะลายโจรถึง 30 เท่า และดีกว่าสารสกัดขิง 10 เท่า แต่อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาเกี่ยวกับกลไกในเชิงโมเลกุลของสารกัดจับกับโปรตีนเป้าหมาย โดยทั่วไปแล้วสารสกัดจากสมุนไพรจะมีสารประกอบผสมกันอยู่หลากหลายชนิดจึงเป็นการยากในการที่จะทำบริสุทธิ์สารทุกชนิดแล้วมาพิสูจน์การออกฤทธิ์กับโปรตีนเป้าหมายในห้องปฏิบัติการ

การใช้เทคนิคทางเคมีคำนวณเชิงคอมพิวเตอร์ (Computational Chemistry) เช่น การจำลองการจับกันของโมเลกุล (Molecular Docking) และการจำลองพลวัตโมเลกุล (Molecular Dynamics Simulations) เป็นการนำรายละเอียดในระดับอะตอมของโครงสร้างทางเคมีมาคำนวณหาค่าพลังงานในการจับกันระหว่างโมเลกุลซึ่งมีที่มาจากแรงระหว่างประจุไฟฟ้าและพันธะเคมีอย่างอ่อน ซึ่งบ่งชี้ความเป็นไปได้ในการยับยั้งการทำงานของโปรตีนเป้าหมาย เป็นเทคนิคที่มีการนำมาใช้งานทางด้านการออกแบบและการค้นพบโมเลกุลยามาอย่างมากมายและมีความแม่นยำที่ค่อนข้างสูง ซึ่งเราสามารถนำข้อมูลโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบจากสมุนไพรที่สนใจมาคำนวณค่าพลังงานและความเป็นไปได้ในการจับกับโปรตีนเป้าหมาย เช่น main protease, spike protein และ RNA polymerase ของไวรัส SARS-CoV-2 แล้วเทียบผลการคำนวณกับโครงสร้างของสารประกอบหรือตัวยาที่ได้รับการพิสูจน์มาก่อนหน้าเพื่อเสนอเป็นตัวยาทางเลือกได้