นักวิจัยพัฒนาวิตามินเคที่มีศักยภาพสูงเพื่อสร้างเซลล์ประสาทในสมองใหม่

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีชิบาอุระในญี่ปุ่นได้สร้างสารประกอบวิตามินเคที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งสามารถสร้างเซลล์ประสาทที่สูญเสียไปขึ้นมาใหม่ และต่อสู้กับโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนกรกฎาคม ปี 2025 ในวารสาร ACS Chemical Neuroscience พบว่าสารแอนะล็อกชนิดใหม่นี้แสดงให้เห็นกิจกรรมในการเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดของระบบประสาทให้เป็นเซลล์ประสาทที่ทำงานได้เพิ่มขึ้นถึง 3 เท่า เมื่อเทียบกับวิตามินเคตามธรรมชาติ

การวิจัยครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟูสมอง แม้ว่ายาในปัจจุบันจะช่วยบรรเทาอาการได้เท่านั้น แต่แนวทางใหม่พยายามที่จะฟื้นฟูเนื้อเยื่อสมองที่เสียหายและแทนที่เซลล์ประสาทที่หายไป ซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าห่างไกลในการรักษาโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท

วิตามินเคนอกเหนือจากการแข็งตัวของเลือด

วิตามินเคเป็นที่รู้จักกันมาแต่โบราณว่ามีผลต่อการแข็งตัวของเลือดและสุขภาพกระดูก อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยยังได้เชื่อมโยงมันเข้ากับการปกป้องสมองและการสร้างความแตกต่างของเส้นประสาท ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ทำให้เซลล์ประสาทที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะเปลี่ยนเป็นเซลล์ประสาทที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์

วิตามินเคในรูปแบบธรรมชาติที่พบในร่างกายคือเมนาควิโนน 4 (MK-4) อย่างไรก็ตาม ผลที่แยกได้ของมันไม่ได้มีศักยภาพเพียงพอสำหรับการใช้งานในอนาคตในเวชศาสตร์ฟื้นฟูที่มุ่งเป้าไปที่โรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท ข้อจำกัดนี้กระตุ้นให้เกิดการทำงานของนักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีชิบาอุระ

รองศาสตราจารย์ Yoshihisa Hirota และศาสตราจารย์ Yoshitomo Suhara เป็นผู้นำโครงการสังเคราะห์วิตามินเคลูกผสม 12 ชนิด กลยุทธ์ประกอบด้วยการรวมวิตามิน K เข้ากับส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับวิตามิน A โดยเฉพาะกรดเรติโนอิก ซึ่งเป็นสารที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าส่งเสริมการสร้างความแตกต่างของเส้นประสาท

สารประกอบไฮบริดที่มีฤทธิ์สามเท่า

นักวิจัยได้สร้างโมเลกุลลูกผสมที่รักษาฤทธิ์ทางชีวภาพของทั้งวิตามินเคและกรดเรติโนอิก สารประกอบหนึ่งโดดเด่นเป็นพิเศษในบรรดาสารสังเคราะห์ 12 ชนิด: นวัตกรรมวิตามินเคอะนาล็อก (Novel VK) ซึ่งรวมแกนหลักของกรดเรติโนอิกเข้ากับสายโซ่ด้านข้างเมทิลเอสเตอร์

การทดสอบเซลล์ต้นกำเนิดประสาทของหนูเผยให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ:

• Novel VK แสดงกิจกรรมการสร้างความแตกต่างของเส้นประสาทสูงกว่าการควบคุมตามธรรมชาติถึง 3 เท่า
• เหนือกว่าผลกระทบของสารประกอบวิตามินเคทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญ
• เครื่องหมายการเจริญเติบโตของเส้นประสาทเพิ่มขึ้นอย่างแข็งแกร่ง (โปรตีน Map2)
• แปลงเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ MK-4 ที่มีประสิทธิภาพภายในเซลล์มากขึ้น

นักวิจัยยังได้วัดโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ microtubule 2 (Map2) ซึ่งเป็นเครื่องหมายที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของเส้นประสาท Novel VK แสดงให้เห็นการออกฤทธิ์ที่แข็งแกร่งกว่าอย่างมีนัยสำคัญในพารามิเตอร์นี้เมื่อเปรียบเทียบกับสารประกอบธรรมชาติ

กลไกการออกฤทธิ์ผ่านตัวรับกลูตาเมต

ทีมงานได้ตรวจสอบวิถีทางชีวเคมีที่รับผิดชอบต่อผลการป้องกันระบบประสาท การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนในเซลล์ต้นกำเนิดจากประสาทชี้ไปที่ตัวรับกลูตาเมตเมตาโบทรอปิก (mGluRs) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ดูเหมือนจะมีส่วนช่วยขั้นพื้นฐานในการสร้างความแตกต่างของเส้นประสาทที่เกิดจากวิตามินเคผ่านการควบคุมทางอีพิเจเนติกและการถอดเสียง

ผลกระทบมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับ mGluR1 การค้นพบนี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษเนื่องจาก mGluR1 มีการเชื่อมโยงกันในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์กับการส่งสัญญาณ synaptic ซึ่งเป็นการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท หนูดัดแปลงพันธุกรรมที่ขาด mGluR1 จะแสดงปัญหาเกี่ยวกับมอเตอร์และซินแนปติกที่ทับซ้อนกับประเภทของความผิดปกติที่พบในโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน

การศึกษาการเชื่อมต่อระดับโมเลกุลเผยให้เห็นว่าสารประกอบวิตามินเคชนิดใหม่มีความสัมพันธ์กับ mGluR1 สูงกว่า MK-4 จากธรรมชาติ ซึ่งช่วยเสริมสมมติฐานเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ที่ดีขึ้น

ก้าวข้ามอุปสรรคเลือดสมอง

ความท้าทายที่สำคัญในยาสำหรับโรคทางสมองคือความสามารถในการข้ามอุปสรรคในเลือดและสมอง ซึ่งเป็นโครงสร้างทางชีววิทยาที่ช่วยปกป้องสมองแต่ป้องกันการผ่านของสารหลายชนิด การทดลองกับหนูแสดงให้เห็นว่า Novel VK:

• ข้ามอุปสรรคเลือดสมองได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• สร้างความเข้มข้นของ MK-4 ในสมองสูงกว่ากลุ่มควบคุม
• นำเสนอโปรไฟล์ทางเภสัชจลนศาสตร์ที่เสถียรในระหว่างการทดสอบ
• แปลงเป็น MK-4 ได้ง่ายกว่าวิตามินเคธรรมชาติ

ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าสารประกอบนี้ไม่เพียงแต่มีศักยภาพมากกว่าในหลอดทดลองเท่านั้น แต่ยังสามารถเข้าถึงเป้าหมายของสมองได้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญทางชีวภาพ ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับการบำบัดทางระบบประสาทในอนาคต

แนวโน้มของโรคอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และฮันติงตัน

โรคทางระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และฮันติงตัน ทำลายสมองอย่างต่อเนื่อง โดยทำลายเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่ส่งข้อความในระบบประสาท เมื่อเซลล์เหล่านี้สูญเสียไป ผู้ป่วยจะมีปัญหาด้านความจำ การรับรู้ลดลง และมีปัญหาในการเคลื่อนไหว ซึ่งมักจะรุนแรงพอที่จะต้องได้รับการดูแลอย่างต่อเนื่อง

ยาที่ได้รับการอนุมัติในปัจจุบัน รวมถึงการรักษาด้วยยาต้านอะไมลอยด์ lecanemab และ donanemab (ได้รับการยอมรับจาก FDA) สามารถชะลอการลุกลามของผู้ป่วยในระยะเริ่มแรกได้ แต่ไม่สามารถฟื้นฟูความทรงจำที่หายไปหรือสร้างเนื้อเยื่อสมองที่เสียหายขึ้นมาใหม่ได้ Nova VK แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนกระบวนทัศน์: แทนที่จะเพียงแค่ชะลอความเสื่อมเท่านั้น Nova VK มุ่งหวังที่จะกระตุ้นให้เกิดการสร้างเซลล์ประสาทใหม่อย่างแข็งขัน

ดร. ฮิโรตะกล่าวว่างานวิจัยนี้นำเสนอแนวทางที่อาจก่อให้เกิดนวัตกรรมใหม่ ยาที่ได้มาจากวิตามินเคซึ่งจะช่วยชะลอการลุกลามของโรคอัลไซเมอร์หรือทำให้อาการดีขึ้น ไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยและครอบครัวเท่านั้น แต่ยังช่วยลดภาระด้านสุขภาพที่เพิ่มขึ้นและค่าใช้จ่ายในการดูแลระยะยาวในระบบภาครัฐและเอกชนอีกด้วย

หนทางยาวไปถึงคลินิก

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการค้นพบนี้แม้จะมีแนวโน้มดี แต่ก็ขึ้นอยู่กับการศึกษาเกี่ยวกับเซลล์และการทดลองกับหนู ไม่ใช่การทดลองทางคลินิกกับมนุษย์ ยังไม่มีการแสดงยาที่ได้รับวิตามินเคเพื่อซ่อมแซมสมองของผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน หรือฮันติงตัน

ความคาดหวังก็คือการวิจัยแนวนี้จะค่อยๆ ก้าวหน้าจากผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการไปสู่การรักษาที่มีนัยสำคัญทางคลินิก เส้นทาง mGluR1 ที่ระบุในการศึกษานี้ช่วยให้นักวิจัยมีเป้าหมายระดับโมเลกุลที่ชัดเจนสำหรับการพัฒนาวิธีการรักษาซ่อมแซมสมองในอนาคต ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการที่ยาวนานตั้งแต่การค้นพบขั้นพื้นฐานไปจนถึงยาที่ได้รับการรับรองสำหรับผู้ป่วย