ข้อมูลทางคลินิก | |
---|---|
การออกเสียง | / ɑːr t ˈ m ə s ɪ n ɪ n / |
ชื่ออื่น ๆ | อาร์เทมิซินีน ชิงห่าวซู่ |
เส้นทาง การบริหารจัดการ | ช่องปาก |
รหัส ATC |
|
ตัวระบุ | |
| |
หมายเลข CAS | |
รหัส CIDของ PubChem |
|
เคมสไปเดอร์ | |
ยูนิไอ |
|
ถังเบียร์ | |
เชบีไอ | |
แชมบีแอล | |
แผงควบคุม CompTox ( EPA ) |
|
บัตรข้อมูล ECHA | 100.110.458 |
ข้อมูลทางเคมีและกายภาพ | |
สูตร | ซี15 เอช22 โอ5 |
มวลโมลาร์ | 282.336 กรัม·โมล−1 |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
ความหนาแน่น | 1.24 ± 0.1 กรัม/ซม. 3 |
จุดหลอมเหลว | 152 ถึง 157 °C (306 ถึง 315 °F) |
จุดเดือด | สลายตัว |
| |
เอ็นย. (นี่คืออะไร?) (ยืนยัน) |
อาร์เทมิซินิน( / ˌɑːrtɪˈm iːsɪnɪn/ ) และอนุพันธ์กึ่งสังเคราะห์เป็นกลุ่มยา ที่ใช้ในการรักษามาลาเรียที่เกิดจากเชื้อPlasmodium falciparum [ 1 ]ค้นพบในปี 1972 โดยTu Youyouซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2015 สำหรับการค้นพบของเธอ[2] ปัจจุบัน การบำบัดแบบผสมผสานที่ใช้อาร์เทมิซินิน (ACTs) เป็นมาตรฐานการรักษาทั่วโลกสำหรับ มาลาเรียที่เกิดจากเชื้อ P. falciparumเช่นเดียวกับมาลาเรียที่เกิดจากเชื้อPlasmodium สายพันธุ์ อื่น[3]อาร์เทมิซินินสกัดมาจากพืชArtemisia annua (วอร์มวูดหวาน) ซึ่งเป็นสมุนไพรที่ใช้ในยาแผนโบราณของจีนสารประกอบตั้งต้นสามารถผลิตได้โดยใช้ยีสต์ที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้พืชมาก[4]
อาร์เทมิซินินและอนุพันธ์ของอาร์เท มิ ซินิ นล้วนเป็นเซสควิเทอร์ปีนแลกโทนที่มีสะพานเปอร์ออกไซด์ที่ไม่ธรรมดา วงแหวนเอนโดเปอร์ออกไซด์ 1,2,4-ไตรออกเซนนี้มีหน้าที่ต่อต้านมาเลเรีย สารประกอบธรรมชาติอื่นๆ ไม่กี่ชนิดที่มีสะพานเปอร์ออกไซด์ดังกล่าวเป็นที่รู้จัก[5]
อาร์เทมิซินินและอนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินถูกนำมาใช้ในการรักษาการติดเชื้อ มาลาเรียและ พยาธิตัวกลม (เฮลมินธ์) ข้อดีของการรักษาดังกล่าวเมื่อเทียบกับยาต้านปรสิตชนิดอื่น ได้แก่ การกำจัดปรสิตได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากกว่าตลอดวงจรชีวิตของปรสิต ข้อเสีย ได้แก่ ความสามารถในการดูดซึม ต่ำ คุณสมบัติ ทางเภสัชจลนศาสตร์ต่ำและต้นทุนสูง[6] [7] ยิ่งไปกว่านั้น องค์การอนามัยโลกไม่สนับสนุน ให้ ใช้ยานี้เพียงอย่างเดียวเป็นยาเดี่ยว[8]เนื่องจากมีสัญญาณบ่งชี้ว่าปรสิตมาลาเรียกำลังพัฒนาความต้านทานต่อยานี้[9] การบำบัดแบบผสมผสานซึ่งใช้อาร์เทมิซินินหรืออนุพันธ์ร่วมกับยาต้านมาลาเรียชนิดอื่น ถือเป็นมาตรฐานการรักษาในปัจจุบันสำหรับมาลาเรีย[10]
องค์การอนามัยโลก ( WHO ) แนะนำให้ใช้อาร์เทมิซินินหรืออนุพันธ์ของอาร์เทมิซินิน - โดยทั่วไปใช้ร่วมกับยาอื่นที่ออกฤทธิ์ยาวนานกว่า - เป็นแนวทางการรักษาในแนวหน้าสำหรับโรคมาลาเรียทุกกรณี[3]สำหรับ โรค มาลาเรียที่ไม่มีภาวะแทรกซ้อน WHO แนะนำให้ใช้การรักษาทางปากเป็นเวลาสามวันด้วยยาผสมที่มีอาร์เทมิซินินหนึ่งในห้าชนิด (ACTs) ได้แก่อาร์เทเมเธอร์ /ลูเมแฟนทริน อาร์เทซู เนต/อะโมไดอะควิน (ASAQ) อาร์เทซูเนต/เมฟโลควินไดไฮโดรอาร์เทมิซินิน/ไพเพอราควินหรืออาร์เทซูเนต/ซัลฟาดอกซีน/ไพริเมทา มี น[3]ในแต่ละส่วนผสมเหล่านี้ อนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินจะฆ่าปรสิตได้อย่างรวดเร็ว แต่ตัวมันเองก็จะถูกขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว[11]ยาผสมที่ออกฤทธิ์ยาวนานกว่าจะฆ่าปรสิตที่เหลือและให้การปกป้องต่อการติดเชื้อซ้ำ[12]
สำหรับมาเลเรียที่รุนแรงองค์การอนามัยโลกแนะนำให้รักษาด้วยอาร์เทซูเนต อนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินทาง เส้นเลือดหรือกล้ามเนื้อเป็นเวลาอย่างน้อย 24 ชั่วโมง[13]การรักษาด้วยอาร์เทซูเนตจะดำเนินต่อไปจนกว่าผู้ป่วยจะหายดีพอที่จะรับประทานยาได้ จากนั้นผู้ป่วยจะได้รับการรักษาด้วย ACT เป็นเวลาสามวันสำหรับมาเลเรียที่ไม่มีภาวะแทรกซ้อน[13]ในกรณีที่ไม่มีอาร์เทซูเนต องค์การอนามัยโลกแนะนำให้ฉีดอาร์เทซูเนตอนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินซึ่งมีฤทธิ์น้อยกว่าเข้ากล้าม เนื้อ [14]สำหรับเด็กอายุน้อยกว่า 6 ปี หากไม่มีอาร์เทซูเนตที่ฉีดได้ องค์การอนามัยโลกแนะนำให้ฉีดอาร์เทซูเนตทางทวารหนัก จากนั้นจึงส่งต่อไปยังสถานพยาบาลที่มีทรัพยากรสำหรับการดูแลเพิ่มเติม[13]
อาร์เทมิซินินไม่ได้ใช้ในการป้องกันมาเลเรียเนื่องจากยาออกฤทธิ์สั้นมาก ( ครึ่งชีวิต ) หากต้องการให้ได้ผล จะต้องให้ยาหลายครั้งต่อวัน[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
องค์การอนามัยโลกแนะนำให้หลีกเลี่ยงการใช้ ACT สำหรับสตรีในช่วงไตรมาสแรกของการตั้งครรภ์เนื่องจากขาดการวิจัยเกี่ยวกับความปลอดภัยของอาร์เทมิซินินในช่วงต้นของการตั้งครรภ์ องค์การอนามัยโลกแนะนำให้รับประทานคลินดาไมซินและควินินเป็น เวลา 7 วันแทน [15]สำหรับสตรีมีครรภ์ในช่วงไตรมาสที่สองหรือสาม องค์การอนามัยโลกแนะนำให้รับประทาน ACT ตามปกติ[16]สำหรับกลุ่มอื่นๆ หลีกเลี่ยง ACT บางชนิดเนื่องจากผลข้างเคียงของยาคู่กัน ได้แก่ ซัลฟาดอกซีน-ไพริเมทามีนหลีกเลี่ยงในช่วงไม่กี่สัปดาห์แรกของชีวิตเนื่องจากยาจะไปขัดขวางการทำงานของบิลิรูบินและอาจทำให้ภาวะตัวเหลืองในทารกแรก เกิดแย่ลง [17]ใน ผู้ ติดเชื้อเอชไอวีการใช้ยาไตรเมโทพริม/ซัลฟาเมทอกซาโซลร่วมกับ ยา ต้าน ไวรัส ที่ประกอบด้วย ซิ โดวูดินและASAQ อาจทำให้เกิดภาวะเม็ดเลือดขาว ต่ำ ได้ การใช้ ยาต้านไวรัส เอชไอวีอย่างเอฟาวิ เรนซ์ ร่วม กับ ASAQ อาจทำให้เกิดพิษต่อตับได้[18]
โดยทั่วไปอาร์เทมิซินินสามารถทนต่อยาได้ดีในขนาดที่ใช้รักษามาลาเรีย[19]ผลข้างเคียงจากยาในกลุ่มอาร์เทมิซินินนั้นคล้ายกับอาการของมาลาเรีย ได้แก่คลื่นไส้อาเจียนเบื่ออาหารและเวียนศีรษะนอกจากนี้ยังพบความผิดปกติของเลือดเล็กน้อยด้วย ผลข้างเคียงที่หายากแต่ร้ายแรงคืออาการแพ้ [ 19] [20] มีรายงานกรณี ตับอักเสบอย่างรุนแรงกรณีหนึ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้อาร์เทมิซินินในปริมาณค่อนข้างสูงเป็นเวลานานโดยไม่ทราบสาเหตุ (ผู้ป่วยไม่ได้เป็นมาลาเรีย) [21]ยาที่ใช้ในการรักษาแบบผสมผสานสามารถก่อให้เกิดผลข้างเคียงที่ผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาได้รับ ผลข้างเคียงในผู้ป่วยมาลาเรียP. falciparumเฉียบพลันที่ได้รับการรักษาด้วยอนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินมักจะสูงกว่า[22]
ส่วนประกอบที่ไม่ธรรมดาของโมเลกุลอาร์เทมิซินินคือวงแหวนเอนโดเปอร์ออกไซด์ 1,2,4-ไตรออกเซน ซึ่งเป็นศูนย์กลางหลักของโมเลกุลต่อต้านมาเลเรีย[23]การดัดแปลงที่ตำแหน่งคาร์บอน 10 (C10) ทำให้เกิดอนุพันธ์หลากหลายชนิดซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าสารประกอบดั้งเดิม[24]เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพของอาร์เทมิซินินเอง เช่น ความสามารถในการดูดซึมได้ไม่ดี ทำให้ประสิทธิภาพของมันลดลง จึงได้มีการพัฒนาอนุพันธ์กึ่งสังเคราะห์ของอาร์เทมิซินิน อนุพันธ์ของไดไฮโดรอาร์เทมิซินินถูกผลิตขึ้นตั้งแต่ปี 1976 อาร์เทซูเนต อาร์ทีอีเธอร์ และอาร์เทอีเธอร์ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในปี 1986 มีการผลิตอนุพันธ์หลายชนิด ซึ่งกรดอาร์เทลินิกอาร์เทโมทิล อาร์เทมิโซน SM735 SM905 SM933 SM934 และ SM1044 เป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด[25] [26]ยังมีอะนาล็อกที่เรียบง่ายในการพัฒนาก่อนทาง คลินิก อีก ด้วย [27]มีการเตรียมอนุพันธ์อื่นๆ มากกว่า 120 รายการ แต่การทดสอบทางคลินิกยังไม่สามารถทำได้เนื่องจากขาดการสนับสนุนทางการเงิน[23]
อาร์เทมิซินินละลายน้ำและน้ำมันได้ไม่ดี ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วจึงใช้ทางระบบย่อยอาหาร โดยให้ทางปากหรือทางทวารหนัก อย่างไรก็ตาม อาร์เทซูเนตสามารถให้ทางเส้นเลือดดำและกล้ามเนื้อ รวมถึงทางปากและทวารหนักได้[28]สารประกอบสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างไตรออกโซเลนคล้ายกัน (วงแหวนที่มีอะตอมออกซิเจนสามอะตอม) ชื่อRBx-11160 [29]แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่ดีใน การทดสอบ ในหลอดทดลองการทดสอบในระยะที่ 2 ในผู้ป่วยมาลาเรียไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่หวังไว้ แต่ผู้ผลิตตัดสินใจที่จะเริ่มการทดสอบในระยะที่ 3 อยู่ดี[30]
ณ ปี 2018 กลไกการออกฤทธิ์ที่แน่นอนของอาร์เทมิซินินยังไม่ชัดเจน[31]อาร์เทมิซินินเองเป็นโปรดรัก ของ ไดไฮ โดร อาร์เทมิซินินที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพเมแทบอไลต์นี้จะแยกวงแหวนเอนโดเปอร์ออกไซด์ภายในเม็ดเลือด แดง เมื่อโมเลกุลของยาสัมผัสกับฮีม (ซึ่งเกี่ยวข้องกับฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดง) ออกไซด์ของเหล็ก(II)จะทำลายวงแหวนเอนโดเปอร์ออกไซด์[32] [33]กระบวนการนี้ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระซึ่งทำลายโปรตีนที่อ่อนไหว ส่งผลให้ปรสิตตาย[34] [35]ในปี 2016 อาร์เทมิซินินแสดงให้เห็นว่าสามารถจับกับเป้าหมายได้จำนวนมาก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอาร์เทมิซินินออกฤทธิ์ในลักษณะที่ไม่แน่นอน อย่างไรก็ตาม โมเลกุลเอนโดเปอร์ออกไซด์ของอาร์เทมิซินินมีความไวต่อออกไซด์ของเหล็ก(II) อิสระน้อยกว่า และจึงมีฤทธิ์มากกว่าในระยะภายในเม็ดเลือดแดงของP. ฟัลซิปารัม[36]ในทางกลับกัน การปฏิบัติทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าไม่เหมือนกับยาป้องกันมาเลเรียชนิดอื่น อาร์เทมิซินินมีฤทธิ์ในทุกระยะวงจรชีวิตของปรสิต[37]
หลักฐานทางคลินิกสำหรับการดื้อยาของ อาร์เทมิซินิน ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 2551 [38]และได้รับการยืนยันในภายหลังโดยการศึกษาโดยละเอียดจากกัมพูชาตะวันตก[39] [40] มีรายงานการดื้อยาใน ประเทศไทยเพื่อนบ้านในปี 2555 [41]และในกัมพูชาตอนเหนือเวียดนาม และ เมียนมาร์ตะวันออกในปี 2557 [42] [43]มีรายงานการดื้อยาที่เกิดขึ้นใหม่ในลาวตอนใต้เมียนมาร์ตอนกลาง และกัมพูชาตอนตะวันออกเฉียงเหนือในปี 2557 [42] [43] ยีน เคลช์ของปรสิตบนโครโมโซม 13 ดูเหมือนจะเป็นเครื่องหมายโมเลกุลที่เชื่อถือได้สำหรับการดื้อยาทางคลินิกในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้[44]
ในปี 2554 องค์การอนามัยโลกระบุว่าการดื้อยาต้านมาเลเรียที่มีประสิทธิภาพสูงสุดอย่างอาร์เทมิซินินอาจทำให้โครงการควบคุมมาเลเรียของอินเดียซึ่งประสบความสำเร็จอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาต้องล่มสลายลง องค์การอนามัยโลกสนับสนุนการใช้ยาต้านมาเลเรียอย่างสมเหตุสมผลและยอมรับบทบาทสำคัญของเจ้าหน้าที่สาธารณสุขในชุมชนในการลดจำนวนมาเลเรียในภูมิภาค[45]
สามารถใช้อาร์เทมิซินินเพียงอย่างเดียวได้ แต่จะทำให้มีปรสิตกลับมาอีก จำนวนมาก จึงจำเป็นต้องใช้ยาอื่นเพื่อกำจัดปรสิตทั้งหมดออกจากร่างกายและป้องกันไม่ให้กลับมาเป็นซ้ำ องค์การอนามัยโลกกำลังกดดันให้ผู้ผลิตยาหยุดผลิตยาที่ไม่ได้ผสมสูตรนี้ให้กับชุมชนแพทย์ทั่วไป โดยตระหนักถึงความหายนะที่จะเกิดขึ้นหากปรสิตมาลาเรียดื้อต่ออาร์เทมิซินิน[46]
กลไกหลักสองประการของการดื้อยาผลักดัน ให้ พลาสโมเดียมดื้อยาต้านมาเลเรีย กลไกแรกคือการไหลออกของยาออกจากตำแหน่งที่ออกฤทธิ์เนื่องจากการกลายพันธุ์ในยีนตัวส่งที่แตกต่างกัน (เช่นpfcrtใน การดื้อยา คลอโรควิน ) หรือจำนวนสำเนาของยีนที่เพิ่มขึ้น (เช่น จำนวนสำเนาของ pfmdr1 ใน การดื้อยา เมฟโลควิน ) กลไกที่สองคือการเปลี่ยนแปลงในเป้าหมายของปรสิตเนื่องจากการกลายพันธุ์ในยีนที่เกี่ยวข้อง (เช่น ในระดับไซโทซอลdhfrและdhpsใน การดื้อยา ซัลฟาดอกซีน - ไพริเมทามีนหรือในระดับไมโตคอนเดรียไซโตโครม bใน การดื้อยา อะโทวาโคน ) การดื้อยาของP. falciparumต่อสารประกอบอาร์เทมิซินินใหม่เกี่ยวข้องกับกลไกใหม่ที่สอดคล้องกับปรากฏการณ์ความสงบนิ่ง[47]
ตั้งแต่ปี 2020 เป็นต้นไป[อัปเดต]การวิจัยความต้านทานในอนาคตจะใช้หนูทรานสเจนิกเพื่อค้นหาเครื่องหมายโมเลกุล ที่เกี่ยวข้อง [48]
เชื่อกันว่ากระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอาร์เทมิซินินเกี่ยวข้องกับเส้นทางเมวาโลเนต (MVA) และการสร้างวงแหวนของฟาร์นีซิลไดฟอสเฟต (FDP) ยังไม่ชัดเจนว่าเส้นทางที่ไม่ใช่เมวาโลเนตสามารถสร้างสารตั้งต้นที่มีคาร์บอน 5 ตัว ( IPPหรือDMAPP ) ได้หรือไม่ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในระบบสังเคราะห์ทางชีวภาพเซสควิเทอร์พีนอื่นๆ เส้นทางจากแอลกอฮอล์อาร์เทมิซินิกไปยังอาร์เทมิซินินยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน และแตกต่างกันโดยหลักแล้วคือเมื่อขั้นตอนการรีดักชันเกิดขึ้น เส้นทางทั้งสองแนะนำให้ใช้กรดไดไฮโดรอาร์เทมิซินิกเป็นสารตั้งต้นขั้นสุดท้ายของอาร์เทมิซินิน กรดไดไฮโดรอาร์เทมิซินิกจะผ่านการเกิดออกซิเดชันด้วยแสงเพื่อผลิตกรดไดไฮโดรอาร์เทมิซินิกไฮโดรเปอร์ออกไซด์[49]การขยายวงแหวนโดยการแยกไฮโดรเปอร์ออกไซด์และการเกิดไฮโดรเปอร์ออกซิเดชันที่เกิดจากออกซิเจนครั้งที่สองทำให้กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอาร์เทมิซินินเสร็จสมบูรณ์[50] [51]
การสังเคราะห์อาร์เทมิซินินทั้งหมดได้ดำเนินการจากสารตั้งต้นอินทรีย์ที่มีอยู่โดยใช้รีเอเจนต์อินทรีย์เบสหลายครั้ง การสังเคราะห์ทั้งหมดสองครั้งแรกเป็นการสังเคราะห์แบบสเตอริโอซีเล็กทีฟโดย Schmid และ Hofheinz ที่Hoffmann-La Rocheใน Basel โดยเริ่มจาก (−)- ไอโซปูเลกอล (13 ขั้นตอน ผลผลิตโดยรวมประมาณ 5%) และการสังเคราะห์พร้อมกันโดย Zhou และเพื่อนร่วมงานที่ Shanghai Institute of Organic Chemistry จาก ( R )-(+)- ซิโตรเนลลาล (20 ขั้นตอน ผลผลิตโดยรวมประมาณ 0.3%) [52]ขั้นตอนสำคัญของแนวทาง Schmid–Hofheinz ได้แก่ การไฮโดรโบเรชัน/ออกซิเดชันแบบสเตอริโอซีเล็กทีฟเริ่มต้นของ Ohrloff เพื่อสร้างสเตอริโอเซ็นเตอร์เมทิล "นอกวงแหวน" บนโซ่ข้างของโพรพีน การอัลคิเลชันที่ควบคุมโดยรีเอเจนต์ลิเธียมแบบต่อเนื่องสองแบบที่นำอะตอมคาร์บอนที่จำเป็นทั้งหมดเข้ามาและร่วมกันเป็นไดแอสเทอริโอซีเล็กทีฟสูง และขั้นตอนการลดลงเพิ่มเติม ออกซิเดชัน และการกำจัดซิลิเลชันที่ดำเนินการกับสารตัวกลางโมโนคาร์โบไซคลิกนี้ ซึ่งรวมถึงการเกิดออกซิเจนด้วยแสงแบบซิงเกลต์ ขั้นสุดท้าย และปฏิกิริยาเอมีนซึ่งหลังจากการทำงานด้วยกรดแล้ว วงแหวนออกซาไซคลิกที่เหลือสามวงของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ซึ่งก็คือ อาร์เทมิซินิน จะปิดในขั้นตอนเดียว[52] [53] [54] (โดยพื้นฐานแล้ว การดำเนินการปิดวงแหวนออกซิเดชันขั้นสุดท้ายในการสังเคราะห์เหล่านี้จะบรรลุขั้นตอนการปิดสามขั้นตอนการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่แสดงไว้ด้านบน)
เส้นทางเพิ่มเติมที่หลากหลายยังคงได้รับการสำรวจตั้งแต่สมัยแรกจนถึงปัจจุบัน รวมถึงเส้นทางการสังเคราะห์ทั้งหมดจาก ( R )-(+)-pulegone, isomenthene [ 52]และแม้กระทั่ง2-cyclohexen-1-one [55]เช่นเดียวกับเส้นทางที่อธิบายได้ดีกว่าว่าเป็นการสังเคราะห์บางส่วนหรือกึ่งสังเคราะห์จากสารตั้งต้นทางชีวสังเคราะห์ที่มีอยู่มากมายอย่างกรดอาร์เทมิซินิก ในกรณีหลังนี้ รวมถึง ตัวอย่าง การสังเคราะห์ทางชีวเลียน แบบที่สั้นมากและให้ผลผลิตสูงมาก (ของ Roth และ Acton และ Haynes และคณะ 3 ขั้นตอน ผลผลิต 30%) ซึ่งมีคุณลักษณะทางเคมีออกซิเจนเอมีนแบบซิงเกลต์อีกครั้ง[56] [52] [57] [58]
ความร่วมมือในการพัฒนาอาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์นั้นนำโดย โครงการพัฒนายา ของ PATH (ผ่านการเป็นพันธมิตรกับ OneWorld Health) โดยได้รับทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gatesโครงการนี้เริ่มต้นในปี 2547 และพันธมิตรโครงการเริ่มต้น ได้แก่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ (ซึ่งเป็นผู้จัดหาเทคโนโลยีที่เป็นพื้นฐานของโครงการนี้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ดัดแปลงพันธุกรรมของยีสต์เพื่อผลิตกรดอาร์เทมิซินิก) [59]และ Amyris (บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งปรับปรุงกระบวนการนี้เพื่อให้สามารถผลิตได้ในปริมาณมาก และพัฒนากระบวนการที่ปรับขนาดได้เพื่อถ่ายโอนไปยังพันธมิตรในอุตสาหกรรม)
ในปี 2549 ทีมจาก UC Berkeley รายงานว่าได้ดัดแปลงพันธุกรรมยีสต์Saccharomyces cerevisiaeเพื่อผลิตกรดอาร์เทมิซินิกซึ่งเป็นสารตั้งต้นในปริมาณเล็กน้อย จากนั้นกรดอาร์เทมิซินิกที่สังเคราะห์ได้จะถูกขนส่งออกไป ทำให้บริสุทธิ์ และแปลงทางเคมีเป็นอาร์เทมิซินิน ซึ่งพวกเขาอ้างว่าจะมีราคาประมาณ 0.25 ดอลลาร์สหรัฐต่อโดส ในความพยายามของชีววิทยาสังเคราะห์ นี้ มีการใช้เส้นทางเมวาโลเนตที่ดัดแปลง และเซลล์ยีสต์ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อแสดงเอนไซม์อะมอร์ฟาไดอีนซินเทสและไซโตโครม P450 โมโนออกซิเจเน ส (CYP71AV1) ซึ่งทั้งคู่มาจากArtemisia annua การเกิด ออกซิเดชันสามขั้นตอนของอะมอร์ฟา-4,11-ไดอีนทำให้ได้กรดอาร์เทมิซินิกที่ได้[60]
วิธีการของ UC Berkeley ได้รับการเสริมประสิทธิภาพโดยใช้เทคโนโลยีจากองค์กรอื่นๆ เทคโนโลยีที่ประสบความสำเร็จขั้นสุดท้ายนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับอนุญาตจาก UC Berkeley และสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพพืชของสภาวิจัยแห่งชาติ (NRC) แห่งแคนาดา[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
ขณะนี้การผลิตเชิงพาณิชย์ของอาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์กำลังดำเนินการอยู่ที่ไซต์ของบริษัทซาโนฟี่ ในเมืองกาเรสซิโอ ประเทศอิตาลี แหล่งอาร์เทมิซินินแหล่งที่สองนี้จะช่วยให้สามารถส่งยารักษาโรคมาลาเรียที่สำคัญไปยังผู้ที่ต้องการได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้น [61]เป้าหมายการผลิตตั้งไว้ที่ 35 ตันในปี 2013 คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 50–60 ตันต่อปีในปี 2014 ซึ่งจะจัดหาอาร์เทมิซินินได้ประมาณหนึ่งในสามของความต้องการอาร์เทมิซินินต่อปีทั่วโลก[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
ในปี 2556 โครงการตรวจสอบคุณสมบัติเบื้องต้นของยาขององค์การอนามัยโลกประกาศยอมรับอาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์สำหรับใช้ในการผลิตส่วนประกอบยาที่ออกฤทธิ์ซึ่งส่งให้องค์การอนามัยโลกตรวจสอบคุณสมบัติเบื้องต้นหรือที่องค์การอนามัยโลกรับรองแล้ว[62]ส่วนประกอบยาที่ออกฤทธิ์ (API) ของซาโนฟี่ที่ผลิตจากอาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์ (อาร์เทซูเนต) ก็ได้รับการรับรองคุณสมบัติเบื้องต้นจากองค์การอนามัยโลกเช่นกันเมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2556 ทำให้เป็นอนุพันธ์อาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์ตัวแรกที่ได้รับการรับรองคุณสมบัติเบื้องต้น[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
ในปี 2010 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Wageningen และสถาบันวิจัย ได้รายงานว่าพวกเขาได้พัฒนาพืชที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Nicotiana benthamiana ซึ่ง เป็นญาติใกล้ชิดของยาสูบซึ่งสามารถผลิตสารตั้งต้นที่เรียกว่ากรดอาร์เทมิซินิกได้เช่นกัน[63]
จีนและเวียดนามจัดหาพืชดิบ 70% และแอฟริกาตะวันออก 20% [64]ต้นกล้าปลูกในเรือนเพาะชำแล้วจึงย้ายปลูกในทุ่ง ใช้เวลาประมาณ 8 เดือนจึงจะโตเต็มที่ เก็บเกี่ยวต้นพืช ตากใบและส่งไปยังโรงงานที่สกัดอาร์เทมิซินินโดยใช้ตัวทำละลาย โดยทั่วไปคือเฮกเซนมีการเสนอวิธีการสกัดแบบอื่น[65]ราคาตลาดของอาร์เทมิซินินผันผวนอย่างมาก โดยอยู่ระหว่าง 120 ถึง 1,200 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัมตั้งแต่ปี 2548 ถึง 2551 [66]
บริษัท Artepharm ของจีนได้ผลิตยาผสมระหว่างอาร์เทมิซินินและไพเพอราไคน์ซึ่งวางตลาดในชื่อ Artequick นอกจากการวิจัยทางคลินิกที่ดำเนินการในจีนและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้แล้ว Artequick ยังถูกใช้ในการกำจัดมาเลเรียในวงกว้างในคอโมโรสความพยายามดังกล่าวซึ่งดำเนินการในปี 2007, 2012 และ 2013–14 ส่งผลให้จำนวนผู้ป่วยมาเลเรียในคอโมโรสลดลง 95–97% [67]
หลังจากการเจรจากับองค์การอนามัยโลกแล้วบริษัท Novartisและ Sanofi จัดหายา ACT ในราคาต้นทุนโดยไม่แสวงหากำไร อย่างไรก็ตาม ยาเหล่านี้ยังคงมีราคาแพงกว่ายารักษาโรคมาลาเรียชนิดอื่น[68]ยาฉีดอาร์เทซูเนตสำหรับรักษาโรคมาลาเรียรุนแรงผลิตโดยโรงงานยา Guilin ในประเทศจีน ซึ่งโรงงานผลิตได้รับการรับรองคุณสมบัติล่วงหน้าจากองค์การอนามัยโลกแล้ว[69]ศูนย์ผลิตภัณฑ์เกษตรใหม่แห่งมหาวิทยาลัยยอร์ก กำลังผลิต อาร์เทมิเซียพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงโดยใช้เทคนิคการเพาะพันธุ์ระดับโมเลกุล[66]
ศูนย์วนเกษตรโลก (ICRAF) ได้พัฒนาพันธุ์ไม้ลูกผสมที่เรียกว่า A3 โดยใช้เมล็ดพันธุ์ที่จัดหาโดย Action for Natural Medicine (ANAMED) ซึ่งสามารถเติบโตได้สูงถึง 3 เมตร และผลิตอาร์เทมิซินินได้มากกว่าพันธุ์ป่าถึง 20 เท่า ในภาคตะวันตกเฉียงเหนือ ของโมซัมบิก ICRAF กำลังทำงานร่วมกับองค์กรทางการแพทย์Médecins Sans Frontières (ANAMED) และกระทรวงเกษตรและพัฒนาชนบท เพื่อฝึกอบรมเกษตรกรเกี่ยวกับวิธีการปลูกไม้พุ่มจากกิ่งพันธุ์ รวมถึงการเก็บเกี่ยวและทำให้ใบแห้งเพื่อทำชาอาร์เทมิเซีย อย่างไรก็ตาม WHO ไม่แนะนำให้ใช้ วัสดุจากพืช A. annuaรวมทั้งชา เพื่อป้องกันและรักษามาลาเรีย[70]
ในปี 2013 บริษัท Sanofi ได้ประกาศเปิดตัว[61]โรงงานผลิตในเมือง Garessio ประเทศอิตาลี เพื่อผลิตยาต้านพลาสโมเดียมในปริมาณมาก ความร่วมมือในการสร้างกระบวนการผลิตยาใหม่นั้นนำโดย โครงการพัฒนายา ของ PATH (ผ่านการเป็นพันธมิตรกับ OneWorld Health) โดยได้รับทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates และขึ้นอยู่กับกระบวนการชีวสังเคราะห์ที่ดัดแปลงสำหรับกรดอาร์เทมิซินิก ซึ่งออกแบบโดยJay Keaslingแห่ง UC Berkeley และได้รับการปรับปรุงโดยAmyrisปฏิกิริยาจะตามมาด้วย กระบวนการ ทางเคมีแสงที่สร้างออกซิเจนแบบซิงเกิลเล็ตเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย บริษัท Sanofi คาดว่าจะผลิตอาร์เทมิซินินได้ 25 ตันในปี 2013 และเพิ่มปริมาณการผลิตเป็น 55–60 ตันในปี 2014 ราคาต่อกิโลกรัมจะอยู่ที่ 350–400 ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งใกล้เคียงกับราคาจากพืช[71]แม้จะมีข้อกังวลว่าแหล่งที่มาที่เทียบเท่ากันนี้จะนำไปสู่การล่มสลายของบริษัทต่างๆ ซึ่งผลิตสารนี้ด้วยวิธีปกติโดยการสกัดชีวมวลของA. annuaแต่การจัดหายานี้ในปริมาณที่เพิ่มขึ้นน่าจะทำให้ราคาลดลงและทำให้มียาสำหรับการรักษาด้วย ACT มากขึ้น ในปี 2014 ซาโนฟี่ประกาศเปิดตัวอาร์เทมิซินินกึ่งสังเคราะห์ชุดแรก ซาโนฟี่ จะจัดส่ง ASAQ ของซาโนฟี่จำนวน 1.7 ล้านโดส ซึ่งเป็นยาผสมที่ใช้อาร์เทมิซินินในปริมาณคงที่ไปยังประเทศต่างๆ ในแอฟริกาจำนวนครึ่งโหลภายในไม่กี่เดือนข้างหน้านี้[72]
การทบทวนอย่างเป็นระบบในปี 2559 ของการศึกษาวิจัยสี่กรณีจากแอฟริกาตะวันออกสรุปได้ว่าการอุดหนุน ACT ในภาคค้าปลีกเอกชนร่วมกับการฝึกอบรมและการตลาดทำให้ ACT มีจำหน่ายในร้านค้ามากขึ้น การใช้ ACT เพิ่มมากขึ้นในเด็กที่มีไข้ต่ำกว่า 5 ปี และการใช้ยาป้องกันมาเลเรียที่เก่ากว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในเด็กอายุต่ำกว่า 5 ปีลดลง การศึกษาวิจัยพื้นฐานไม่ได้ระบุว่าเด็กเหล่านี้เป็นมาเลเรียหรือไม่ และไม่ได้ระบุว่ามีประโยชน์ต่อสุขภาพหรือไม่[73]
หลังจากรับประทานหรือฉีด อาร์เทมิซินินและอนุพันธ์ (อาร์ทีอีเธอร์ อาร์เทมิเธอร์ และอาร์เทซูเนต) จะถูกแปลงอย่างรวดเร็วในกระแสเลือดเป็นไดไฮโดรอาร์เทมิซินิน (DHA) ซึ่งมีฤทธิ์ต้านมาลาเรียได้มากกว่าอาร์เทมิซินิน 5–10 เท่า[74]ในที่สุด DHA จะถูกแปลงในตับเป็นเมแทบอไลต์ เช่น ดีออกซีอาร์เทมิซินิน ดีออกซีไดไฮโดรอาร์เทมิซินิน และ 9,10-ไดไฮโดรดีออกซีอาร์เทมิซินิน ปฏิกิริยาเหล่านี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์CYP2A6 , CYP3A4และCYP3A5ซึ่งอยู่ใน กลุ่ม ไซโตโครม P450ที่มีอยู่ในเอน โดพลาสมิกเรติคูลั มเรียบเมตาบอไลต์เหล่านี้ไม่มีคุณสมบัติต้านมาเลเรียเนื่องจากสูญเสียกลุ่มเอนโดเปอร์ออกไซด์ (อย่างไรก็ตาม ดีออกซีอาร์เทมิซินินมีคุณสมบัติต้านการอักเสบและป้องกันแผลในกระเพาะอาหาร[75] ) เมตาบอไลต์ทั้งหมดเหล่านี้จะผ่าน กระบวนการ กลูคูโรไน ด์ หลังจากนั้นจะถูกขับออกทางปัสสาวะหรืออุจจาระกลูคูโรโนซิลทรานสเฟอเรสโดยเฉพาะอย่างยิ่งUGT1A9และUGT2B7มีหน้าที่รับผิดชอบกระบวนการนี้ นอกจากนี้ DHA ยังถูกขับออกทางน้ำ ดี ในรูปของกลูคูโรไนด์เล็กน้อย เนื่องจากอาร์เทมิซินินและอนุพันธ์มีการเผาผลาญอย่างรวดเร็ว จึงเป็นยาที่ค่อนข้างปลอดภัยและมีดัชนีการรักษาที่ค่อนข้างสูง[ 6 ]
อาร์เทมิซินินเป็นแล็กโทนต้านมาเลเรียที่สกัดมาจากชิงห่าว (青蒿, Artemisia annuaหรือวอร์มวูดหวาน) ในปี ค.ศ. 1596 หลี่ ซื่อเจินได้แนะนำชาที่ทำจากชิงห่าวโดยเฉพาะเพื่อรักษาอาการมาเลเรียในหนังสือ Compendium of Materia Medica ของเขา ชื่อสกุลนี้มาจากเทพีกรีกอาร์เทมิสและโดยเฉพาะอาจได้รับการตั้งชื่อตามราชินีอาร์เทมิเซียที่ 2 แห่งคาเรียนักพฤกษศาสตร์และนักวิจัยทางการแพทย์ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล[76]
Artemisia annua เป็น สมุนไพร ที่พบได้ ทั่วไปในหลายส่วนของโลก ในปี 1967 กองทัพปลดปล่อยประชาชนได้จัดตั้ง โครงการวิจัยการคัดกรองพืชภายใต้โครงการลับทางทหารที่มีชื่อรหัสว่า " โครงการ 523 " ขึ้น เพื่อค้นหาวิธีรักษาโรคมาลาเรียที่เหมาะสม โครงการและการทำงานทางคลินิกในระยะแรกได้รับคำสั่งจากเหมาเจ๋อตุงตามคำขอของ ผู้นำ เวียดนามเหนือเพื่อให้ความช่วยเหลือกองทัพที่ป่วยด้วยโรคมาลาเรีย[77]ในระหว่างการวิจัยนี้ในปี 1972 Tu Youyouได้ค้นพบอาร์เทมิซินินในใบของArtemisia annua [78]
ชื่อว่าชิงห่าวซู่ ( จีน :青蒿素; แปลว่า 'สารประกอบของวอร์มวูดสีเขียวน้ำเงิน') [78] [79]เป็นหนึ่งในหลายตัวเลือกที่ได้รับการทดสอบว่าสามารถใช้รักษาโรคมาลาเรียได้โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน จากรายชื่อยาแผนจีน เกือบ 2,000 รายการ[80] Tu Youyou ยังได้ค้นพบว่ากระบวนการสกัดที่อุณหภูมิต่ำสามารถใช้เพื่อแยกสารต้านมาลาเรียที่มีประสิทธิภาพออกจากพืชได้ Tu กล่าวว่าเธอได้รับอิทธิพลจากแหล่งข้อมูลยาสมุนไพรจีนแบบดั้งเดิมชื่อThe Handbook of Prescriptions for Emergency Treatmentsซึ่งเขียนขึ้นในปีค.ศ. 340 โดยGe Hongโดยกล่าวว่าควรแช่สมุนไพรนี้ในน้ำเย็น[81]หนังสือเล่มนี้มีการอ้างอิงที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับสมุนไพรนี้: " ชิงห่า วหนึ่ง กำมือแช่ในน้ำสองลิตร บีบน้ำออกแล้วดื่มให้หมด"
ต่อมาทีมของ Tu ได้แยกสารสกัดออกมา[78]ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์จีนในปี 1979 [78] [82] [5]เมื่อทำการสกัดสารแล้ว สารที่สกัดได้นั้นก็กลายเป็นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์ในการสกัดอาร์เทมิซินินที่บริสุทธิ์[78]บทวิจารณ์ในปี 2012 รายงานว่าการบำบัดด้วยอาร์เทมิซินินเป็นยาที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการรักษามาลาเรียในเวลานั้น[83]นอกจากนี้ ยังมีรายงานว่ายาดังกล่าวสามารถกำจัดปรสิตมาลาเรียออกจากร่างกายของผู้ป่วยได้เร็วกว่ายาชนิดอื่น นอกจากอาร์เทมิซินินแล้ว โครงการ 523 ยังได้พัฒนาผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่สามารถใช้ร่วมกับอาร์เทมิซินินได้ เช่นลูเมแฟนทรินไพเพอราไคน์และไพโรนาริดีน[78 ]
ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 บริษัท Novartis ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรใหม่ของจีนสำหรับการรักษาแบบผสมผสานด้วยอาร์เทมิเธอร์/ลูเมแฟนทริน โดยนำเสนอการรักษาแบบผสมผสานที่ใช้อาร์เทมิซินินเป็นส่วนประกอบ (Coartem) เป็นครั้งแรกในราคาที่ลดลงสำหรับ WHO [84]ในปี 2006 หลังจากที่อาร์เทมิซินินกลายเป็นยารักษาโรคมาลาเรียที่นิยมใช้ องค์การอนามัยโลกได้เรียกร้องให้หยุดใช้ยาอาร์เทมิซินินชนิดเดียวทันที โดยเลือกใช้อาร์เทมิซินินร่วมกับยาต้านมาลาเรียชนิดอื่นแทน เพื่อลดความเสี่ยงที่ปรสิตจะดื้อยา[85]
ในปี 2011 Tu Youyou ได้รับรางวัลLasker-DeBakey Clinical Medical Research Awardสำหรับบทบาทของเธอในการค้นพบและพัฒนา artemisinin [78] [86]เมื่อวันที่ 5 ตุลาคม 2015 เธอได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ประจำปี 2015 ครึ่งหนึ่ง สำหรับการค้นพบ artemisinin "ยาที่ช่วยลดอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยที่เป็นโรคมาลาเรียได้อย่างมีนัยสำคัญ" [2]รางวัลอีกครึ่งหนึ่งมอบให้กับWilliam C. CampbellและSatoshi Ōmura ร่วมกัน สำหรับการค้นพบavermectin "ซึ่งอนุพันธ์ของยาดังกล่าวช่วยลดอุบัติการณ์ของโรคตาบอดแม่น้ำและโรคเท้าช้าง ได้อย่างมาก รวมทั้งยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการป้องกันโรคปรสิตอื่นๆ ที่เพิ่มมากขึ้น" [2]
WHO ระบุ ACT เพิ่มเติม 4 รายการซึ่งอยู่ในระหว่างการทดลองทางคลินิก เบื้องต้น หรือใช้ในระดับภูมิภาคซึ่งไม่มีหลักฐานแนะนำให้ใช้อย่างแพร่หลาย ได้แก่ อาร์เทซู เนต/ไพโรนาริดีนอา ร์เทอโรเลน - ไพเพ อราไคน์ อาร์เทมิซินิน-ไพเพอราไคน์เบส และอาร์เทมิซินิน/แนฟโทควิน[87]
การค้นพบโดยบังเอิญเกิดขึ้นในประเทศจีนในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ในขณะที่กำลังค้นหายาถ่ายพยาธิ ชนิดใหม่ สำหรับโรคใบไม้ในตับซึ่งพบว่าอาร์เทมิซินินมีประสิทธิภาพต่อพยาธิใบไม้ในตับ[88] [89] พยาธิ ใบไม้ในกระแส เลือดของมนุษย์ซึ่งเป็นโรคติดเชื้อปรสิตที่พบได้บ่อยเป็นอันดับสอง รองจากมาลาเรีย อาร์เทมิซินินและอนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินล้วนเป็นยาถ่ายพยาธิที่มีประสิทธิภาพ[90]ต่อมาพบว่าอาร์เทมิซินินมีฤทธิ์ต่อพยาธิใบไม้ หลากหลายชนิด เช่นSchistosoma japonicum , S. mansoni , S. haematobium , Clonorchis sinensis , Fasciola hepaticaและOpisthorchis viverrini [ 91] [92]
อาร์เทมิซินินและอนุพันธ์อยู่ระหว่างการวิจัยในห้องปฏิบัติการเพื่อดูผลในการต่อต้านมะเร็ง[1] [93]ณ ปี 2018 มีการทำการวิจัยทางคลินิกเบื้องต้นเท่านั้นโดยใช้อนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินในมะเร็งชนิดต่างๆ โดยไม่ได้รับการอนุมัติให้ใช้ทางคลินิก[94]
อนุพันธ์ของอาร์เทมิซินินอาจระงับปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน เช่น การอักเสบ อนุพันธ์ตัวหนึ่งที่มีชื่อว่า SM934 ได้รับการอนุมัติในปี 2015 จากสำนักงานบริหารผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์แห่งชาติ ของจีน สำหรับการทดลองทางคลินิกเพื่อใช้เป็นยารักษา โรคแพ้ภูมิ ตัวเอง[95]
อาร์เทมิซินินอาจมีประโยชน์ในการรักษาอาการของกลุ่มอาการถุงน้ำในรังไข่หลายใบ (PCOS) [96]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI ไม่ได้ใช้งานตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2024 ( ลิงก์ )素:...5. 带有根本性质的物质 'สารที่มีคุณสมบัติพื้นฐานของ'
ร์เทมิซินินได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นยาต้านมาเลเรียที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่มีมา