นักวิจัยดัดแปลงเอนไซม์เพื่อใช้รักษาผู้ติดยาเสพติด

พร้อมจะได้ยินข่าววิทยาศาสตร์ประหลาดๆกันหรือยัง? แบคทีเรียชนิดหนึ่งที่พบในฝุ่นใกล้ๆต้นโคคานั้นมีแหล่งพลังงานมาจากเอนไซม์ที่กินโคเคนเป็นอาหาร แต่น่าเสียดายที่เอนไซม์ดังกล่าวนั้นสลายตัวอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิร่างกาย ซึ่งหมายความว่ามันไม่สามารถนำไปใช้เพื่อรักษาอาการเสพยาเกินขนาดหรือการติดสิ่งเสพติดของมนุษย์ได้ แต่ในตอนนี้ นักวิจัยได้ออกแบบเอนไซม์ดังกล่าวโดยทำให้มันสามารถมีชีวิตรอดอยู่ได้ที่อุณหภูมิร่างกายแล้ว แถมยังเพิ่มความอยากอาหารของมันอีกเท่าตัวด้วย

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหาวิธีนำ cocaine esterase หรือเอนไซม์กินโคเคนนี้มาใช้ประโยชน์ในทางการรักษามาเป็นเวลานานแล้ว แต่ก็เป็นเรื่องที่ยากเนื่องจากเอนไซม์ดังกล่าวนั้นมีค่าครึ่งชีวิตที่อุณหภูมิร่างกายแค่ 12 นาทีเท่านั้น นักวิจัยจาก University of Kentucky เองก็ได้สร้างเอนไซม์ชนิดปรับปรุงที่มีค่าครึ่งชีวิตที่อุณหภูมิห้อง 6 ชั่วโมงซึ่งอยู่ในขั้นทดลองทางการแพทย์แล้วก่อนหน้านี้ แต่ตอนนี้ พวกเขาได้ปรับปรุงมันให้ดีขึ้นกว่าเดิมมากด้วยการดัดแปลงให้มันสามารถมีชีวิตอยู่ได้ถึง 100 วันและยังสลายโคเคนได้มีประสิทธิภาพกว่าเดิมถึง 150% อีกด้วย

พวกเขาประสบความสำเร็จได้จากการสร้างโมเดลคอมพิวเตอร์ของเอนไซม์ที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติและจำลองสภาพแวดล้อมอุณภูมิสูงเพื่อดูว่าส่วนใดของโครงสร้างเอนไซม์ที่เริ่มสลายตัวก่อน ภายหลังจากที่พวกเขาสามารถระบุจุดอ่อนได้แล้วก็เหลือแต่เพียงการหาวิธีดัดแปลงที่จะทำให้ส่วนดังกล่าวของโครงสร้างมีความแข็งแรงมากขึ้นโดยไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของเอนไซม์

การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นนั้นมีเพียงสองจุดเท่านั้น การกลายพันธุ์เพียงเล็กน้อยทำให้เกิดพันธะคู่ในส่วนที่อ่อนแอที่สุด ซึ่งส่งผลให้เกิดโครงสร้างที่สามารถอยู่รอดในอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ได้ถึง 100 วันและสามารถย่อยสลายตัวยาได้มากขึ้นกว่าเดิมด้วย หลังจากที่พวกเขายืนยันการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างผ่านวิธีทางผลิกศาสตร์ด้วยวิธีเอกซ์เรย์เรียบร้อย การทดสอบเอนไซม์ดังกล่าวในหนูก็ได้เริ่มต้นขึ้น

ซึ่งผลที่ได้นั้นก็ตามความคาดหมาย โดยเอนไซม์ดังกล่าวนั้นสามารถปกป้องหนูจากโคเคนปริมาณที่เป็นอันตรายได้อย่างน้อยถึง 3 วัน ซึ่งนับว่าเป็นผลการป้องกันที่ยาวนานที่สุดที่เคยพบเลยทีเดียว ผลการทดลองที่ได้นั้นหมายความว่าเอนไซม์ชนิดดังกล่าวสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทั้งในการรักษาระยะสั้นหรือกระทั่งการบำบัดการเสพติดในระยะยาวได้ หรือแม้กระทั่งเทคนิคในการออกแบบเอนไซม์เองก็อาจจะนำไปประยุกต์ใช้กับเรื่องอื่นๆนอกจากเรื่องนี้ได้ด้วย

แน่นอนว่าการวิจัยเพิ่มเติมนั้นยังจำเป็นอยู่ และเอนไซม์ตัวนี้ก็คงจะไม่มาถึงมือแพทย์ในห้องฉุกเฉินเร็วๆนี้อย่างแน่นอน แต่ซักวันหนึ่งเอนไซม์ตัวนี้ก็อาจจะสามารถช่วยให้มนุษย์รอดชีวิตจากยาเสพติดได้ก็เป็นได้

ที่มา : //gizmodo.com/a-mutant-cocaine-eating-enzyme-could-cure-addiction-and-1595448259