การพัฒนาและเพิ่มประสิทธิภาพของสารสกัดเคอร์คิวมินจากขมิ้นชันเพื่อใช้ต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาวโดยนาโนเทคโนโลยีแบบนำส่งยาไปยังเซลล์เป้าหมาย

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ มะเร็งเม็ดเลือดขาวเป็นหนึ่งในโรคมะเร็งทางโลหิตวิทยาที่พบได้บ่อย โดยพบว่ามีอุบัติการณ์ และอัตราการเสียชีวิตที่สูงในผู้ป่วยทั่วโลก การแสดงออกของโปรตีนที่สัมพันธ์กับโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว หรือสารบ่งชี้โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวบนผิวเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว ถูกนำมาใช้เป็นเป้าหมายใหม่ในการรักษามะเร็งเม็ดเลือดขาว โปรตีน FLT3 เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวที่พบว่ามีระดับการแสดงออกที่สูงในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวตัวอ่อนหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลันของเซลล์สายไมอีลอยด์ (AML) และมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลันของชนิดบีเซลล์ พบว่าระดับการแสดงออกที่สูงขึ้นของโปรตีน FLT3 โดยเฉพาะโปรตีนชนิดที่เกิดการกลายพันธุ์ชนิด FLT3-ITD และ FLT3-TKD มีความสัมพันธ์กับการทำนายการ-ดำเนินของโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวที่แย่ลง จากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าสารสกัดเคอร์คิวมินอยด์จากขมิ้นชัน โดยเฉพาะสารเคอร์คิวมิน (CM) มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมในการแสดงความเป็นพิษต่อเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวหลายชนิด แต่อย่างไรก็ตามความสามารถในการละลายน้ำที่น้อยของเคอร์คิวมินเป็นอุปสรรคสำคัญในการนำมาประยุกต์ใช้ในทางคลินิก ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาผลของสารสกัดเคอร์คิวมินอยด์จากขมิ้นชันต่อเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดที่มีระดับการแสดงออกของโปรตีน FLT3 สูงชนิด EoL-1 และ MV-4-11 นอกจากนี้ยังได้ทำการผลิตอนุภาคนาโนเคอร์คิวมินทั้งเคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ (CM-micelles) และอนุภาคนาโนเคอร์คิวมินพีแอลจีเอ (CM-PLGA NPs) เพื่อเพิ่มการละลายและความคงตัวของเคอร์-คิวมิน พร้อมทั้งศึกษาคุณสมบัติ ของอนุภาคนาโนเหล่านั้น และศึกษาประสิทธิภาพต่อเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวต้นแบบ อนุภาคนาโนเคอร์คิวมินที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดจะถูกนำมาพัฒนาต่อเพื่อผลิตเป็นอนุภาคนา-โนเคอร์คิวมินที่มีความจำเพาะกับโปรตีน FLT3 โดยใช้เปปไตด์ที่จำเพาะกับโปรตีนFLT3 เพื่อเพิ่มความจำเพาะกับเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวที่มีระดับการแสดงออกของโปรตีนFLT3 ที่สูง และทำการศึกษาคุณสมบัติต่างๆ ของอนุภาคนาโนเคอร์คิวมินดังกล่าว รวมถึงความจำเพาะ การแสดงความเป็นพิษ และความสามารถในการยับยั้งการแสดงออกของโปรตีน FLT3 ในเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวต้นแบบ สารสกัดเคอร์คิวมินอยด์ทั้งที่สกัดได้เองในห้องปฏิบัติการและสารสกัดมาตรฐานเคอร์คิวมินอยด์ถูกนำมาทำการศึกษาผลต่อเซลล์ EoL-1 และ MV-4-11 ทั้งในส่วนของการศึกษาความเป็นพิษ และการยับยั้งการแสดงออกของโปรตีน FLT3 ด้วยวิธี เอ็มทีที (MTT) และเวสเทิร์น บลอท (Western blot) ตามลำดับ ซึ่งพบว่าสารสกัดมาตรฐานเคอร์คิวมินอยด์รวม และสารสกัดมาตรฐานเคอร์คิวมิน แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ได้อย่างดีเยี่ยม โดยมีค่า IC50 อยู่ที่ 6.5?0.5 และ 9.5?0.5 ?M ในเซลล์ EoL-1 และ 1.8?0.1 กับ 2.5?0.4 ?M ในเซลล์ MV-4-11 ตามลำดับ จากผลการศึกษาดังกล่าวจึงเลือกนำสารสกัดมาตรฐานเคอร์คิวมินอยด์รวมมาทำการศึกษาต่อเพื่อผลิตอนุภาคนาโนเคอร์คิวมิน มีเคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ และอนุภาคนาโนเคอร์คิวมินพีแอลจีเอ หลายรูปแบบถูกผลิตขึ้นมา ในจำนวนนี้ อนุภาคนาโนเคอร์คิวมินที่ดีที่สุด ได้แก่เคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ ที่ผลิตจากสัดส่วนของเคอร์คิวมินต่อโพลอคซาเมอร์ 407 ที่ 1 ต่อ 30 และใช้ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ซาไลน์ พีเอช 7.4 เป็นสารละลาย โดยพบว่าขนาดของอนุภาคมีขนาดเล็ก 30.3?1.3 nm และสามารถกักเก็บเคอร์คิวมินได้สูงถึงร้อยละ 88.4?4.1 และยังพบว่าเคอร์-คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์สามารถเพิ่มปริมาณเคอร์คิวมินในเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวให้สูงขึ้นกว่าในสารละลายเคอร์คิวมินอย่างมีนัยสำคัญกว่า 2 ถึง 3 เท่า นอกจากนี้เคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ยังสามารถแสดงความเป็นพิษต่อเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวได้อย่างดีเยี่ยมโดยมีค่า IC50 ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับสารละลายเคอร์คิวมิน จากผลการศึกษานี้จึงได้ทำการผลิตอนุภาคนาโนแบบเคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ที่มีความจำเพาะกับโปรตีนโปรตีน FLT3 (FLT3-CM-micelles) ขึ้น โดยนำเปปไตด์สองชนิดได้แก่ CKR และ EVQ มาทำการเชื่อมต่อกับโพลอคซาเมอร์ 407 ที่ดัดแปลงโครงสร้างแล้ว หรือเรียกว่า คาร์โกเอไซด์ โดยใช้ปฏิกิริยาคอปเปอร์เอเอซี (CuAAC reaction) แล้วจึงนำผลิตภัณฑ์ที่ได้มาทำการผลิตเป็น FLT3-CM-micelles ต่อไป ผลการศึกษาด้วยวิธี เอ็นเอ็มอาร์ (NMR) ยืนยันว่าเปปไตด์ถูกเชื่อมเข้ากับคาร์โกเอไซด์ นอกจากนี้พบว่า FLT3-CM-micelles ทั้งสองยังมีขนาดอนุภาคที่น้อยกว่า 50 nm และมีความสามารถในการกักเก็บเคอร์คิวมินได้มากกว่าร้อยละ 75 ทั้งยังพบว่า FLT3-CM-micelles สามารถเพิ่มการสะสมเคอร์คิวมินภายในเซลล์ EoL-1 และ MV-4-11 ได้มากกว่าเคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ และสารละลายเคอร์คิวมิน และยังแสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ EoL-1 และ MV-4-11 ได้ดีกว่า โดยมีค่า IC50 ที่ต่ำกว่าค่าที่ได้จากเคอร์คิวมินพอลิเมอร์ริคไมเซลล์ และสารละลายเคอร์คิวมิน ยิ่งไปกว่านั้น FLT3-CM-micelles ยังสามารถยับยั้งระดับการแสดงออกของโปรตีน FLT3 ในเซลล์ EoL-1 ได้ดี การทดลองนี้สามารถสรุปได้ว่า FLT3-CM-micelles สามารถเพิ่มการละลายของเคอร์คิวมิน และการทำงานของเคอร์คิวมิน ทั้งในส่วนของความเป็นพิษต่อเซลล์ และการยับยั้งการแสดงออกของโปรตีน FLT3 ในเซลล์สายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวเพาะเลี้ยงที่มีการแสดงออกของโปรตีน FLT3 ที่สูง ดังนั้นอนุภาคนาโนเคอร์คิวมินนี้อาจจะถูกนำมาใช้ในการเพิ่มฤทธิ์ในการต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาว และพัฒนาเป็นระบบนำส่งยาได้ในอนาคต

คำสำคัญ