วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554

มาลาเรียเป็นโรคที่เกิดจากโปรโตซัวชนิด Plasmodium โดยอาศัยยุงในสกุล Anopheles เพศเมียเป็นพาหะในการแพร่เชื้อ ในแต่ละปีมีผู้ติดเชื้อมาลาเรียประมาณ 1.5 - 2.7 ล้านคนเสียชีวิตจากจำนวนผู้ติดเชื้อ 515 ล้านคนทั่วโลก ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ซึ่งเป็นที่ตั้งของประเทศไทยนั้นมีการแพร่ระบาดของโรคนี้สูงเป็นอันดับที่สามของโลก สกุลของ Plasmodium ที่ก่อให้เกิดโรคมี 4 สกุลแต่สกุลที่สำคัญคือ Plasmodium falciparum ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตในผู้ติดเชื้อ ทั้งนี้เนื่องจากการดื้อยาที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันและยาที่ใช้ในการรักษาโรคมาลาเรียในปัจจุบันยังมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอเนื่องจากการดื้อยาและความเป็นพิษของยาที่ใช้รักษา ด้วยเหตุนี้จึงมีความจำเป็นต้องค้นหาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่ๆเพื่อพัฒนายาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่ายาที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน วิธีการที่จะหายาใหม่ที่มีกลไกการออกฤทธิ์แตกต่างไปจากเดิมจำเป็นต้องใช้วิธีการคัดกรองสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ใช้หลักการใหม่ๆ P. falciparum สามารถสังเคราะห์เบสไพริมิดีนซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างสารพันธุกรรม โดยมีเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับวิถีการสังเคราะห์เบสไพริมิดีนในขั้นตอนแรกๆ และเอนไซม์ดังกล่าวในเชื้อมาลาเรียต่างจากเอนไซม์ชนิดเดียวกันในมนุษย์ ทำให้เอนไซม์นี้น่าจะเป็นโปรตีนเป้าหมายสำหรับการค้นหายาใหม่ๆในการรักษาโรคมาลาเรีย ในงานวิจัยนี้มุ่งหมายที่จะศึกษาการทำหน้าที่ทดแทนเอนไซม์เป้าหมายจากเชื้อมาลาเรียในยีสต์สายพันธุ์กลาย ∆nce103 โดยทำการดัดแปลงพันธุกรรมยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ด้วยการทำลายยีนที่ประมวลรหัสเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรส NCE103 ซึ่งส่งผลให้ยีสต์ไม่สามารถเจริญได้ในสภาวะที่มี CO2 ต่ำ และนำเข้ายีนประมวลรหัสเอนไซม์เป้าหมายของเชื้อ P. falciparum (ยีน pfCA) สู่เซลล์ยีสต์สายพันธุ์กลาย ผลการทดลองพบว่าเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของเชื้อ P. falciparum ไม่ว่าจะเป็นชนิด full-length, truncated หรือ แบบยีนสังเคราะห์เพื่อให้มีการแสดงออกในยีสต์ได้ดี (codon-optimized gene) ไม่สามารถทดแทนการทำหน้าที่ของเอนไซม์ชนิดเดียวกันในยีสต์สายพันธุ์กลาย ขณะที่เอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของยีสต์และของมนุษย์สามารถทดแทนการทำหน้าที่ในยีสต์สายพันธุ์กลายได้ อย่างไรก็ตามพบว่าเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของเชื้อ P. falciparum ที่ได้จากยีนสังเคราะห์สามารถแสดงออกและสังเคราะห์โปรตีนในยีสต์ดังกล่าวได้เมื่อตรวจสอบโดยวิธี RT-PCR และเวสเทิร์นบลอตตามลำดับ และพบว่ายีน pfCA แบบ truncated form สามารถแสดงออกโดยการสังเคราะห์ mRNA ได้ เมื่อทดสอบโดยใช้วิธี RT-PCR ผลจากงานวิจัยนี้สรุปได้ว่ายีน pfCA ไม่สามารถทดแทนการทำหน้าที่แทนยีน NCE103 ในยีสต์สายพันธุ์กลายได้