Research
Field

ดำเนินงานวิจัยตามแนวทาง WHO ซึ่งเน้นด้านคุณภาพ ความปลอดภัยแ ละประสิทธิผลของสมุนไพร คลอบคลุมทุกประเด็นของการวิจัยเพื่อการพัฒนายาตั้งแต่การตรวจวิเคราะห์ทางเคมีโดยอาศัยเทคนิคของ metabolomics study tools, การศึกษาในหลอดทดลองซึ่งส่วนใหญ่เป็นการศึกษาในเซลล์ เพาะเลี้ยง, การศึกษาในสัตว์ทดลอง รวมถึงการศึกษาในคนทั้ง phase I, II และ III โดยผ่านระบบของศูนย์วิจัยของคณะ

ดำเนินงานวิจัยตามแนวทาง WHO ซึ่งเน้นด้านคุณภาพ ความปลอดภัยแ ละประสิทธิผลของสมุนไพร คลอบคลุมทุกประเด็นของการวิจัยเพื่อการพัฒนายาตั้งแต่การตรวจวิเคราะห์ทางเคมีโดยอาศัยเทคนิคของ metabolomics study tools, การศึกษาในหลอดทดลองซึ่งส่วนใหญ่เป็นการศึกษาในเซลล์ เพาะเลี้ยง, การศึกษาในสัตว์ทดลอง รวมถึงการศึกษาในคนทั้ง phase I, II และ III โดยผ่านระบบของศูนย์วิจัยของคณะ

ปัจจุบันสถาบันวิจัยและบริษัทผลิตยาทั่วโลกกำลังให้ความสนใจในการประยุกต์ใช้ศาสตร์เภสัชวิทยาเชิงระบบเนื่องจากสามารถให้ข้อมูลในลักษณะเชิงปริมาณ ที่สามารถใช้ระบุถึงกลไกการทำงานของยาได้ในลักษณะองค์รวมได้อย่างครอบคลุมในทุกมิติ อีกทั้งยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขยางตั้งแต่การหาเป้าหมายการรักษาใหม่ระดับโมเลกุลไปจนถึงการค้นคว้ายาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อใช้พยากรณ์ผลการรักษา

ห้องปฏิบัติการเภสัชวิทยาเชิงระบบศิริราชเน้นการนำศาสตร์เภสัชวิทยาเชิงระบบดังกล่าวมาใช้ต่อยอดงานวิจัยให้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จริงในเชิงคลินิก โดยเน้นการนำเทคนิคการคำนวณเชิงปริมาณที่ทันสมัยมาใช้ตีความข้อมูลจากงานวิจัยด้านชีวการแพทย์ ซึ่งปัจจุบันมักเป็นข้อมูลขนาดใหญ่และต้องการการแปลผลเพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่รวมถึงการสร้างโมเดลพยากรณ์ผลการรักษา นอกจากนี้ ภาควิชายังร่วมกับหน่วยวิจัยอื่นๆภายในคณะแพทยศาสตร์ศิริราชในการขับเคลื่อนโครงการรักษามะเร็งแบบแม่นยำ โดยเน้นการพัฒนาโมเดลตัวแทนผู้ป่วยมะเร็งเพื่อใช้ระบุชนิดยาก่อนการรักษาได้แบบเที่ยงตรง นอกจากนี้ยังมีโครงการวิจัยอื่นๆอีกมากมาย ผู้สนใจสามารถติดตามข้อมูลเพิ่มเติมได้จากเวปไซต์
www.sisyspharm.org

This discipline entails the biochemical and physiological characterization of drug actions at the cellular and molecular levels.This includes the elucidation of intercellular transmitters and intracellular signaling pathways that would give rise to the pathological phenotypes.Backgrounds in related disciplines (e.g., stem cell biology, immunology, and other biomedical fields) are actively incorporated in the study of molecular pharmacology.Several state of the art techniques in cellular and molecular biology as well as modern high throughput screening are being deployed to solve scientific questions in molecular pharmacology.

The working research questions include the study of immune evasion in tumor microenvironment that mimics the condition of stem cell niches.We intend to weaken the immunosuppressive environment created by cancer cells; and to intensify the anti-tumor activity of the immune components to circumvent the mechanism of immune evasion. Therapeutic strategies using pharmaceuticals, selective inhibitors / activators, macromolecules, and genetically-modified cellular components are deployed to achieve the research goals.

มะเร็งเป็นโรคร้ายเเรง ผู้ป่วยส่วนมากยังไม่มีทางรักษาที่มีประสิทธิภาพ นั่นคือการรักษาไม่ได้ผลดี หรือ มีผลข้างเคียงจากการรักษามาก อุปสรรคที่สำคัญคือความไม่เข้าใจมะเร็งอย่างเเท้จริง เพื่อที่จะต่อสู้กับมะเร็งได้ดีขึ้นจำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อให้ทราบถึงธรรมชาติของมะเร็งอย่างเเท้จริง กลไกที่เกี่ยวข้อง อาทิ การเกิดมะเร็ง, การที่มะเร็งปรับตัวเพื่ออยู่รอดเเละขยายจำนวนในร่างกาย, การกระจายตัวของเซลล์มะเร็ง, และการดื้อยาของโรคมะเร็ง จำเป็ต้องมีการศึกษาทดลองและหาความรู้อย่างลึกซึ้ง เพื่อจะนำองค์ความรู้ที่ได้ไปขยายต่อเพื่อพัฒนาการต่อสู้กับมะเร็ง ห้องเเลปมะเร็งวิทยาระดับโมเลกุล มีเป้าหมายเพื่อทำโครงการวิจัยที่สำคัญหลายโครงการ มุ่งที่จะนำการวิเคราะห์วิจัยมะเร็งในระดับโมเลกุลเพื่อตอบคำถามเหล่าข้างต้น โครงการที่มี ไล่ตั้งเเต่การศึกษาโปรตีนที่ควบคุมการเเบ่งตัวของมะเร็ง เช่น cyclin หรือ cyclin-dependent kinase (CDK), กลไกการซ่อม DNA ของเซลล์มะเร็ง, การโคลนยีนก่อมะเร็งใหม่ๆ, การศึกษาการก่อมะเร็งของยีนที่เป็น adaptor protein, การศึกษาการดื้อยาของเซลล์มะเร็ง, การพัฒนายาใหม่ โดยเฉพาะหลักการของ synthetic lethality, จนถึง การหาเป้าหมายในการรักษาใหม่ๆ จากโรคมะเร็งของคนไทย เป็นต้น เพื่อที่จะค้นคว้าหัวข้อเหล่านี้ เราใช้เทคนิคเเละวิทยาการที่หลากหลาย ไม่จำกัดเพียงด้านใดด้านหนึ่ง เราใช้ทั้ง Cell Biology techniques, Molecular Biology, animal model for cancer, Biochemistry, และ Pharmacology เร็วๆนี้ เราได้ร่วมมือกับ ห้องเเลป Systems Pharmacology ที่เพิ่งถือกำเนิดขึ้น และขยายขอบข่ายของงานออกไปให้ครอบคลุมถึงการใช้ การวิเคราะห์เชิงระบบ และ การใช้ เทคโนโลยีอย่าง live-bioensor หรือ single cell analyses มาร่วมในการค้นคว้า ทำให้ Molecular Oncology เป็นงานที่รอบด้านและน่าสนใจมากขึ้น เป้าหมายของเราคือการนำความรู้ที่ได้จากการวิจัยนี้ไปสู่การต่อยอดเพื่อพัฒนาคุณภาพของการรักษามะเร็ง ข้อมูลเกี่ยวกับงานของเราสามารถหาอ่านได้จาก link ด้านล่างนี้
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=jirawatnotai
http://www.trf.or.th/index.php?option=com_content&view=article&id=5013:2014-09-04-17-02-00&catid=174&Itemid=254

งานวิจัยด้านนี้มุ่งเน้นศึกษาบทบาทของรังสียูวีต่อการเกิดความเสื่อมสภาพของผิวก่อนวัย(photoaging) และการเกิดมะเร็งผิวหนัง นอกจากนี้ยังศึกษาฤทธิ์ของสารปกป้องรังสียูวี (ultraviolet) จากแสงแดดทั้งในระดับหลอดทดลอง (1-3) สัตว์ทดลอง (4, 5) และทางคลินิก รังสียูวีเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเกิดความเสื่อมสภาพของผิวหนังโดยมีผลทำลายเซลล์ผิวหนัง ได้แก่ เซลล์ melanocytes และ keratinocytes ซึ่งยังเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดมะเร็งผิวหนัง (6, 7) ดังนั้นจึงมีความสำคัญในการศึกษาและพัฒนาสารที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการปกป้องอันตรายจากรังสียูวีต่อผิวหนัง ทีมวิจัยมีการศึกษาในอาสาสมัครพบว่าภาวะเครียดออกซิเดชั่น (oxidative stress) มีความเกี่ยวข้องกับมะเร็งผิวหนังชนิด basal cell (7) และยังมีการศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) ในการยับยั้งอันตรายจากรังสียูวีต่อเซลล์ผิวหนังหลายชนิดรวมทั้งเซลล์ keratinocytes (1, 8), fibroblasts (9), melanocytes (10) และ melanoma cells (2, 3, 10-13) ด้วยรูปแบบการศึกษาที่ใช้การเพาะเลี้ยงเซลล์และสัตว์ทดลอง เพื่อนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ยับยั้งความเสื่อมสภาพของผิวหนัง
ภาวะ oxidative stress ที่เกิดจากรังสียูวีสามารถทำลายการทำงานและโครงสร้างของผิวหนังโดยเฉพาะคอลลาเจนจึงทำให้เสียความยืดหยุ่นซึ่งบ่งชี้ว่าเกิดความเสื่อมสภาพของผิวหนัง และยังเกี่ยวข้องกับการผลิตเม็ดสีผิวเมลานินเพิ่มขึ้นอีกด้วย (6) ดังนั้นจึงมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติและสารสังเคราะห์มากมายเพื่อแก้ปัญหาการเสื่อมสภาพของผิวหนัง อย่างไรก็ตามการศึกษาฤทธิ์ของสารกลุ่ม antioxidant ยังมีความสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยับยั้ง photoaging ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและทำให้เกิดผลข้างเคียงน้อยที่สุด รังสียูวีเอทำให้เกิดอันตรายต่อผิวหนังผ่านกลไกการผลิตอนุมูลอิสระ (reactive oxygen species; ROS) และยังรบกวนการทำงานของระบบต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant defense system) ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบต้านอนุมูลอิสระจึงเป็นกลไกสำคัญในการกำจัดภาวะเครียดที่มีมากเกินไป (6) และการศึกษาสารที่มีฤทธิ์เพิ่มการทำงานของระบบต้านอนุมูลอิสระจึงเป็นแนวทางในการพัฒนาผลิตภัณฑ์บำรุงผิวที่มีประสิทธิภาพและมีความปลอดภัย โปรตีนชนิด Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) ซึ่งเป็น transcription factor สำคัญในการควบคุมการตอบสนองของระบบต้านอนุมูลอิสระต่อภาวะเครียดของเซลล์หลายชนิดรวมถึงเซลล์ผิวหนัง (4) ดังนั้นการศึกษาสารประกอบจากพืชหรือสมุนไพรที่มีฤทธิ์กระตุ้นการทำงานของ Nrf2 เพื่อพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ยับยั้ง photoaging จึงมีความสำคัญ งานวิจัยของเราพบว่าสารประกอบจากพืชและสมุนไพรบางชนิดมีฤทธิ์ยับยั้งการสร้างเม็ดสีผิวที่ถูกกระตุ้นจากรังสียูวีเอในเซลล์ B16 melanoma (10) และยังยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ matrix metalloproteinase-1 ในเซลล์ keratinocyte HaCat ผ่านกลไกกระตุ้น Nrf2 ที่ควบคุมการทำงานของระบบต้านอนุมูลอิสระ (4) ดังนั้นการศึกษากลไก Nrf2 ที่ควบคุมระบบต้านอนุมูลอิสระต่อการตอบสนองภาวะเครียดภายในเซลล์จึงมีความสำคัญทางด้านเภสัชวิทยาเพื่อนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ยับยั้งความเสื่อมสภาพของผิวหนัง

นอกเหนือจากการศึกษาบทบาทของ Nrf2 ในด้าน photoprotection แล้ว งานวิจัยทางด้านนี้ยังศึกษาบทบาทของ Nrf2 ต่อกระบวนการเกิดมะเร็งอีกด้วย (10) ถึงแม้ว่ามีการศึกษามากมายรายงานว่า Nrf2 มีความสำคัญในการปกป้องเซลล์ปกติจากอันตรายที่เกิดจากภาวะ oxidative stress และสารพิษต่างๆ ได้ ยังมีการศึกษาที่รายงานผลเสียของ Nrf2 ที่มีการทำงานมากเกินไปที่มีส่วนทำให้เซลล์มะเร็งทนต่อภาวะเครียดได้ดีขึ้นและนำไปสู่การดื้อยาเคมีบำบัดและรังสีรักษาในที่สุด ดังนั้นการศึกษาทางด้านนี้จะทำให้เกิดความรู้ความเข้าใจบทบาทของ Nrf2 ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเกิดมะเร็งและการตอบสนองต่อการรักษาในระดับเซลล์และโมเลกุล ซึ่งน่าจะนำไปสู่การพัฒนายาใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคมะเร็งได้ในที่สุด

References
1.       Pluemsamran T, Tripatara P, Phadungrakwittaya R, Akarasereenont P, Laohapand T, Panich U.  Redox mechanisms of AVS022, an oriental polyherbal formula, and its component herbs in protection against induction of matrix metalloproteinase-1 in UVA-irradiated keratinocyte HaCaT cells. Evid Based Complement Alternat Med 2013;2013:739473-739482.
2.       Panich U, Pluemsamran T, Tangsupa-a-nan V, Wattanarangsan J, Phadungrakwittaya R, Akarasereenont P, Laohapand T. Protective effect of AVS073, a polyherbal formula, against UVA-induced melanogenesis through a redox mechanism involving glutathione-related antioxidant defense. BMC Complement Altern Med 2013;13:159-168.
3.       Panich U, Onkoksoong T, Limsaengurai S, Akarasereenont P, Wongkajornsilp A. UVA-induced melanogenesis and modulation of glutathione redox system in different melanoma cell lines: the protective effect of gallic acid. J Photochem Photobiol B 2012;108:16-22.
4.       Chaiprasongsuk A, Lohakul J, Soontrapa K, Sampattavanich S, Akarasereenont P, Panich U. Activation of Nrf2 reduces UVA-mediated MMP-1 upregulation via MAPK/AP-1 signaling cascades: the photoprotective effects of sulforaphane and hispidulin. J Pharmacol Exp Ther 2017;360:388-398. DOI: https://doi.org/10.1124/jpet.116.238048.
5.       Huabprasert S, Kasetsinsombat K, Kangsadalampai K, Wongkajornsilp A, Akarasereenont P, Panich U, Laohapand T. The Phyllanthus emblica L. infusion carries immunostimulatory activity in a mouse model. J Med Assoc Thai 2012;95:75-82.
6.       Panich U, Sittithumcharee G, Rathviboon N, Jirawatnotai S. Ultraviolet radiation-induced skin aging: The role of DNA damage and oxidative stress in epidermal stem cell damage mediated skin aging. Stem Cells Int 2016;2016:Article ID 7370642.
7.       Chaisiriwong L, Wanitphakdeedecha R, Sitthinamsuwan P, Sampattavanich S, Chatsiricharoenkul S, Manuskiatti W, Panich U. A case-control study of involvement of oxidative DNA damage and alteration of antioxidant defense system in patients with basal cell carcinoma: modulation by tumor removal. Oxid Cell Longev Med 2016;2016:5934024.
8.       Pluemsamran T, Onkoksoong T, Panich U. Caffeic acid and ferulic acid inhibit UVA-induced matrix metalloproteinase-1 through regulation of antioxidant defense system in keratinocyte HaCaT cells. Photochem Photobiol 2012; 88: 961-968.
9.       Thamsermsang O, Akarasereenont P, Laohapand T, Panich U. IL-1-induced modulation of gene expression profile in human dermal fibroblasts: the effects of Thai herbal Sahatsatara formula, piperine and gallic acid possessing antioxidant properties. BMC Complement Altern Med 2017;17:32. DOI: 10.1186/s12906-016-1515-0.
10.      Chaiprasongsuk A, Onkoksoong T, Pluemsamran T, Limsaengurai S, Panich U. Photoprotection by dietary phenolics against melanogenesis induced by UVA through Nrf2-dependent antioxidant responses. Redox Biol 2016;8:79-90.
11.      Panich U, Tangsupa-a-nan V, Onkoksoong T, Kongtaphan K, Kasetsinsombat K, Akarasereenont P, Wongkajornsilp A. Ascorbic acid inhibits UVA-mediated melanogenesis by modulating antioxidant defense and nitric oxide system. Arch Pharm Res 2011;34:811-820.
12.      Panich U, Kongtaphan K, Onkoksoong T, Jaemsak K, Phadungrakwittaya R, Thaworn A, Akarasereenont P, Wongkajornsilp A. Modulation of antioxidant defense by Alpinia galanga and Curcuma aromatica extracts correlates with their inhibition of UVA-induced melanogenesis. Cell Biol Toxicol 2010;26:103-116.
13.      Thangboonjit W, Limsaengurai S, Pluemsamran T, Panich U. Comparative evaluation of antityrosinase and antioxidant activities of dietary phenolics and their activities in melanoma cells exposed to UVA. Siriraj Med J 2014;66:5-10.

Current major research studies are focused on two aspects:

1. Allergy and Autoimmunity; exploring mechanisms and regulation of the immunity in allergy and autoimmune diseases with the use of feasible animal models including gene-engineered animals.
2. Cancer immunotherapy; developing effective cancer immunotherapies.

This research unit is primarily responsible for the education of the immunopharmacology for both undergraduate and graduate students.

In vivo pharmacology covers the studies of pharmacokinetics and pharmacodynamics in animals. It is the essential study in drug development. To verify the efficacy of a new drug found by in vitro methods,the drug must be tested whether its efficacy is still present in animal, a whole living organism with the interaction of complex body systems. The drug safety must also be ensured by the preclinical in vivo pharmacology prior to testing in the clinical trial. The efficacy of the drug can be investigated in disease-specific animal models. The in vivo laboratory here has carried various animal models listed below in order to answer the research questions in various medical fields.

1. The primary hypertension in spontaneously hypertensive rat
2. The lipopolysaccharide (LPS)-induced sepsis
3. The renal ischemia-reperfusion injury
4. The cerebral ischemia-reperfusion injury
5. The Morris Water Maze test for learning and memory deficit
6. The hotplate test for thermal pain
7. The formalin-induced chemical pain
8. The carrageenan-induced paw edema
9.  The gastrointestinal transit and the appetite
10. The lactogenesis
11. The cancer xenograft
12. The acute toxicity
13. The chronic toxicity

Together with other research units, we collaborate to obtain the different aspects of the expertise providing the better answer to the research questions.

เภสัชวิทยาคลินิกมีบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญหลากหลาย และเครื่องมือที่ทันสมัยสามารถทำการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับยาได้ครอบคลุมหลากหลายแง่มุม ดังต่อไปนี้

1. การศึกษาพัฒนายาในระดับคลินิกและการศึกษาเมื่อยาออกสู่ตลาดแล้ว :
– การศึกษาพัฒนายาในระดับคลินิกระยะที่ 1 และ 2
– การศึกษาชีวสมมูล
– การออกแบบการศึกษาและการศึกษาประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยาทั้งการศึกษาแบบไปข้างหน้าและการศึกษาย้อนหลัง

2. การศึกษาวัดปริมาณยา การวัดระดับยาในสารคัดหลั่งต่างๆ จากร่างกาย เช่น พลาสมา ปัสสาวะและน้ำในช่องหน้้าม่านตา

3. การศึกษาด้านเภสัชระบาดวิทยา ซึ่งใช้หลักการทางระบาดวิทยาพื้นฐานมาใช้ในการประเมินประสิทธิผล ผลของการรักษาด้วยยาและปัญหาหรือความเสี่ยงที่เกิดขึ้นกับประชากรกลุ่มเป้าหมายที่ต้องการศึกษา 

4. การศึกษาด้านเภสัชเศรษฐศาสตร์ เป็นการประยุกต์ใช้หลักการเศรษฐศาสตร์ ระบาดวิทยาและสถิติมาประเมินความคุ้มค่าในการใช้ยา เพื่อเป็นข้อมูลในการจัดสรรทรัพยากรที่มีจำกัดสำหรับบุคลากรด้านสาธารณสุข การออกนโยบายของระบบหลักประกันสุขภาพต่างๆ รวมถึงผู้ป่วยเอง โดยใช้แบบจำลองทางเศรษฐศาสตร์ เช่น
– Markov model in cost-effectiveness and cost-utility analysis
– Decision tree