Research field

            Our researches focus on pain relief, anti-inflammatory, and traditional medicine according to WHO guidelines. We emphasize the role of herbal medicine research to assess quality, safety, and efficacy throughout the drug discovery and development. We employ several techniques to study such as in vitro/in vivo  experiments, analytical chemistry, multi-omics analyses and first-in-human studies ranging from clinical trial phases I – III.

            Our researches also implement reverse pharmacology and pharmacometabolomics. The aim of the study is to explore the role of Thai herbal medicine, aligning with personalized and precision medicine principles.  Additionally, we collaborate research with Siriraj Applied Thai Traditional Medicine Center.

            The Siriraj Laboratory for Systems Pharmacology (SiSP) emphasizes the implementation of systems thinking together with advanced Omic Technology to promote the discovery of novel therapeutic targets as well as biomarker development. Our center hosts cutting-edge technology platforms such as reverse-phase protein array, high-content imaging, multiplex tissue imaging, and patient-derived avatar models. Our team also collaborates with diverse research groups ranging from basic scientists as well as translational researchers, facilitating their research studies with our expertise. Projects at our lab range from precision oncology to novel therapeutic candidates in various disease models. To learn more about our facility and active research projects, please visit us at 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.

Cytotoxicity of immune cells was regained after Drug treatment

Video 8-24h after cocultured (images taken every 2 minutes)

            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

     Our research focuses on studying the role of Ultraviolet (UV) exposure to skin that leads to premature skin deterioration or photoaging. and skin cancer. For photoaging, the aim of our study is to develop effective and safe substances to protect against the harmful effects of UV exposure to skin. Oxidative stress through the mechanism of production of free radicals (reactive oxygen species;ROS) caused by UV expousure destroys the function and structure of skins, especially collagen and results in loss of skin elasticity, increasing of melanin production. Thus, increasing the efficiency of the antioxidant system is an important mechanism for eliminating excessive stress. The protein nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) is an important transcription factor in regulating the response of the antioxidant defense system found in many cell types including skin cells. Our study showed that bioactive compounds from plant or herb can inhibit melanin content on UVA irradiated in B16F10 melanoma cells and also suppress the matrix metaloprotenase-1 (MMP-1) activity in keratinocyte cells, through regulation Nrf2 signaling pathway. Therefore, Nrf2 plays a role in the control of antioxidant defense system in response to intracellular stress and could represent a potential therapeutic target for photoaging.

      For skin cancer, over expression of Nrf2 can renders the cancer cells more resist to stress and ultimately develop the resistance to chemotherapy and/or radiotherapy. Therefore, we study the role of Nrf2 signaling pathway in the cancer development and explore the mechanisms underlying resoponse to the treatment at the cellular and molecular levels. Our goal is to to the development of new medication that are effective cancer treatment.

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.

General clinical pharmacology
       We focus on the studies on drug development at the clinical trial phase I for the safety and dosage and clinical trial phase II for efficacy and side effects. We also offer bioequivalence studies which is recommended to clarify with the regulatory authority and services for measuring drug levels in various biological fluids, i.e., plasma, urine, and tear.

Pharmacoinformatic
       We focus on using the application of information technology with regard to to support clinical trial design and execution support (stages I, II and III), as well as pharmacovigilance, pharmacoeconomics and personalized medicine. The rational use of these methods, combined with the relevant experimental approaches, is crucial to face the new challenges in drug discovery and development.