ดร.อนุพงษ์ จูมแพง, ผศ.ดร.สันติ โพธิ์ศรี, ผศ.ดร.ภญ.ณัฎฐิณี ธีรกุลกิตติพงศ์ มหาวิทยาลัยบูรพา
รองศาสตราจารย์ ดร.นาฏศจี นวลแก้ว, น.ส. อลิษา นาลาดทา มหาวิทยาลัยขอนแก่น
ผศ.ดร.ละออ สมสกีสิทธิ์ มทร.อีสาน วิทยาเขตขอนแก่น
ดร. สุกัญญา เทศทับ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)
ในโลกของการค้นคว้าวิจัยยารักษาโรคมะเร็ง สารจากธรรมชาติยังคงเป็นขุมทรัพย์อันล้ำค่าอย่างต่อเนื่อง สารต้านมะเร็งจำนวนมากที่ใช้ในปัจจุบันมีต้นกำเนิดจากกระบวนการสังเคราะห์ตามธรรมชาติของพืชและจุลินทรีย์ และบ่อยครั้งที่นักวิทยาศาสตร์นำสารเหล่านี้มาดัดแปลงโครงสร้างทางเคมีเล็กน้อยในห้องปฏิบัติการ หรือที่เรียกว่า “การดัดแปลงแบบกึ่งสังเคราะห์” (Semi-synthesis) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดผลข้างเคียง หนึ่งในสารธรรมชาติที่กำลังได้รับความสนใจอย่างสูงในบทบาทนี้คือ ไพเพอรีน (Piperine)
ไพเพอรีนเป็นสารอัลคาลอยด์หลักที่ให้รสเผ็ดร้อนในพริกไทยดำ (Piper nigrum) ซึ่งเป็นเครื่องเทศที่รู้จักกันดีทั่วโลก นอกจากบทบาทในครัวแล้ว ไพเพอรีนยังถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นหรือ “โครงสร้างหลัก” (Scaffold) สำหรับการพัฒนาและสังเคราะห์อนุพันธ์ใหม่ๆ ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งฤทธิ์ในการต่อต้านเซลล์มะเร็ง ซึ่งงานวิจัยนี้ได้ศึกษาสารกึ่งสังเคราะห์ “(2E,4E)-5-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2-hydroxyphenyl)penta-2,4-dienamide (1f)” จากพริกไทยดำ โดยจากการศึกษาพบว่าอนุพันธ์ของไพเพอรีนสามารถเหนี่ยวนำการเกิดอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็งเต้านม MCF-7 ได้ ผ่านกลไกหลายประการ โดยเพิ่มการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการตายของเซลล์ เช่น TP53, CASP9 และ PTEN ซึ่งเป็นตัวควบคุมสำคัญของกระบวนการตายของเซลล์แบบมีโปรแกรม นอกจากนี้สารดังกล่าวยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างเซลล์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของอะพอพโทซิส เช่น การหดตัวของเซลล์และการเกิด blebbing รวมถึงการตรวจพบฟอสฟาทิดิลเซอรีน (PS) บนพื้นผิวเซลล์ (รูปที่ 1) ซึ่งการปรากฏของ PS บนผิวด้านนอกของเซลล์เป็น “สัญญาณ” บ่งชี้ว่าเซลล์นั้นกำลังจะตาย โดยสาร 1f ที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 7.5 µg/ml สามารถเหนี่ยวนำการเกิดการตายของเซลล์มะเร็งได้ และพบการตายของเซลล์เพิ่มมากขึ้นเมื่อใช้ความเข้มข้นที่ 15 µg/ml
รูปที่ 1 แสดง PS exposure (A) และ DNA fragmentation (B) ของเซลล์มะเร็งที่ได้รับสาร 1f ที่ความเข้มข้นต่างๆ
รูปที่ 2 แสดงการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของเซลล์มะเร็งเต้านมเมื่อได้รับสารสกัดที่ความเข้มข้นต่าง ด้วยเทคนิค Fourier Transform Infrared Microspectroscopy
นอกจากนี้การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR ยังแสดงให้เห็นว่าการใช้อนุพันธ์ไพเพอรีน 1f ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของชีวโมเลกุลอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็งเต้านม MCF-7 โดยเฉพาะสเปกตรัม FTIR แสดงการเพิ่มขึ้นของไขมัน โดยการแตกตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane disruption) ทำให้พบสัญญาณของไขมันในสเปกตรัม FTIR แสดงอย่างชัดเจน โดยเฉพาะในบริเวณคลื่นที่สัมพันธ์กับการสั่นของหมู่ CH2 และ CH3 ซึ่งสอดคล้องกับกระบวนการ apoptosis อีกทั้งยังอาจสะท้อนให้เห็นถึงการลดอัตราการเผาผลาญไขมันและการลดลงของการสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งสนับสนุนการเกิดกระบวนการเกิดอะพอพโทซิสและความเสียหายทางชีวโมเลกุลได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ผลการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงแนวทางการประยุกต์ใช้สารธรรมชาติและอนุพันธ์ของมันในการพัฒนาเป็นสารต้านมะเร็งชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพ และมีประโยชน์ในอนาคตต่อไป
Phosri, S., Naladta, A., Teerakulkittipong, N., Somsakeesit, L. O., Tastub, S., Nualkaew, N., & Joompang, A. (2025). Piperine derivative,(2E, 4E)-5-(benzo [d][1, 3] dioxol-5-yl)-N-(2-hydroxyphenyl) penta-2, 4-dienamide, exerted Cytotoxic activity toward MCF-7 Breast Cancer Cells via Apoptosis: Gene expression and Biomolecular change study. Biochemical and Biophysical Research Communications, 151895.