กานามัยซิน เอ

กานามัยซิน เอ () หรือที่นิยมเรียกกันง่าย ๆ คือ กานามัยซิน เป็นยาปฏิชีวนะชนิดหนึ่งในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ มีข้องบ่งใช้ในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรง และวัณโรค แต่ไม่ถูกจัดให้เป็นการรักษาทางเลือกแรก โดยกานามัยซินมีทั้งในรูปแบบยารับประทาน, ยาสำหรับการฉีดเข้าหลอดเลือดดำ และยาสำหรับการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ ทั้งนี้ การใช้กานามัยซินในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียใดๆนั้นแนะนำให้ใช้ยานี้ในระยะสั้นเท่านั้น โดยปกติคือ 7–10 วัน อย่างไรก็ตาม กานามัยซินไม่มีผลในต้านไวรัสเช่นเดียวกันกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่น

เนื่องด้วยกานามัยซินเป็นยาในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ดังนั้นจึงมีกลไกการออกฤทธิ์ที่คล้ายคลึกันกับยาอื่นในกลุ่ม กล่าวคือ กานามัยซินจะออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย ทำให้แบคทีเรียเป้าหมายขาดโปรตีนที่จำเป็นในการดำรงชีวิตและเพิ่มจำนวน ทำให้เซลล์แบคทีเรียนั้น ๆ ตายในที่สุด อาการไม่พึงประสงค์ที่สำคัญจากการได้รับการรักษาด้วยกานามัยซิน คือ การเกิดปัญหาเกี่ยวกับการได้ยินและการทรงตัว ในบางรายอาจพบว่ายาทำให้ไตมีการทำงานที่ลดน้อยลงได้ ทั้งนี้ ไม่แนะนำให้ใช้กานามัยซินในหญิงตั้งครรภ์ เนื่องจากยานี้อาจก่อให้เกิดอันตรายแก่ทารกในครรภ์ได้ ส่วนการใช้ในหญิงให้นมบุตรนั้นมีความปลอดภัยค่อนข้างสูง เนื่องจากยานี้ถูกขับออกทางน้ำนมได้น้อยมาก 

กานามัยซินถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1957 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น – ฮามาโอะ อูเมซาวะ (Hamao Umezawa) โดยสามารถแยกกานามัยซินได้จากเชื้อแบคทีเรีย Streptomyces kanamyceticus โดยยานี้ได้ถูกจัดเป็นหนึ่งในรายการยาจำเป็นขององค์การอนามัยโลก (World Health Organization's List of Essential Medicines) ซึ่งเป็นรายการยาที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูง และมีความสำคัญเป็นลำดับแรกของระบบสุขภาพพื้นฐานของประชาชนในประเทศต่าง ๆ ในปี ค.ศ. 2015 ราคาสำหรับการขายส่งของกานามัยซินในประเทศกำลังพัฒนามีมูลค่าระหว่าง 0.94 – 1.18 ดอลลาร์สหรัฐ ต่อการบริหารยาหนึ่งครั้ง ปัจจุบัน ยานี้ไม่มีจำหน่ายในตลาดยาของสหรัฐอเมริกาแล้ว

 การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ 

 ขอบเขตการออกฤทธิ์ 
กานามัยซินมีข้อบ่งใช้สำหรับการรักษาระยะสั้นสำหรับโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบทีเรีย E. coli, สกุลโปรเตียส (ทั้งกรณี indole-positive และ indole-negative), Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, และสกุลอซีเนโตแบคเตอร์ ในกรณีที่เป็นการติดเชื้ออย่างรุนแรงแต่ไม่ทราบเชื้อสาเหตุที่แน่ชัด ผู้ป่วยจะได้รับการรักษาด้วยกานามัยซินร่วมกับเพนิซิลลินหรือเซฟาโลสปอรินในรูปแบบฉีด อย่างใดอย่างหนึ่ง จนกว่าจะทราบผลการเพาะเลี้ยงเชื้อหรือผลทดสอบความไวของเชื้อสาเหตุต่อยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ ในกรณีโรคที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัสนั้น กานามัยซินไม่มีประสิทธิภาพในการรักษาเช่นเดียวกันกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่นๆ

 การใช้ในกลุ่มประชากรพิเศษ 

กานามัยซินเป็นยาปฏิชีวนะอีกชนิดหนึ่งที่ควรหลีกเลี่ยงการใช้ในหญิงตั้งครรภ์ เนื่องจากอาจก่อให้เกิดอันตรายแก่ตัวอ่อนในครรภ์ได้ (ระดับความเสี่ยงต่อทารกในครรภ์ ระดับ D) ส่วนการใช้ยานี้ในหญิงที่กำลังอยู่ในช่วงให้นมบุตรนั้นมีความปลอดภัยค่อนข้างสูง เนื่องจากกานามัยซินถูกขับออกทางน้ำนมได้น้อยมาก อย่างไรก็ตามเพื่อลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับทารก ทางผู้ผลิตได้แนะนำให้หยุดการให้นมระหว่างี่ได้รับกานามัยซิน หรือหลีกเลี่ยงไปใช้ยาอื่น แต่สมาคมกุมารเวชศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกา (American Academy of Pediatrics) ได้ลงความเห็นโดยอาศัยข้อมูลจากการศึกษาทดลองต่าง ๆ ว่า กานามัยซินนั้นสามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยในหญิงให้นมบุตร

ส่วนในเด็กและทารกนั้น สามารถใช้กานามัยซินในการรักษาโรคติดเชื้อแบคีเรียตามข้อบ่งใช้ที่กำหนดได้ แต่อาจต้องมีการปรับลดขนาดยากานามัยซินลง เนื่องจากไตยังทำงานได้ไม่เต็มที่เท่าผู้ใหญ่ ทำให้เสี่ยงต่อการเกิดพิษและอาการไม่พึงประสงค์จากยาได้ หากใช้กานามัยซินในปริมาณปกติทั่วไป

 อาการไม่พึงประสงค์ 

อาการไม่พึงประสงค์จากการใช้กานามัยซินที่รุนแรงนั้น ได้แก่ การได้ยินเสียงผิดปกติในหู หรือ การสูญเสียการได้ยิน ซึ่งเป็นสัญญาณที่บ่งบอกถึงภาวะที่ยาเป็นพิษต่อหู, การเกิดพิษต่อไต, และปฏิกิริยาการแพ้ยา ส่วนอาการไม่พึงประสงค์อื่นที่อาจพบเกิดขึ้นได้ ได้แก่ คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องเสีย, โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดร้าย, ปวดศีรษะ, ความรู้สึกสัมผัสเพี้ยน, การมองเห็นผิดปกติ, กล้ามเนื้ออ่อนแรง, และการดูดซึมอาหารผิดปกติ

 เภสัชวิทยา 

 ชีวสังเคราะห์ 
กานามัยซิน เอ เป็นยาปฏิชีวนะที่คัดแยกได้จากแบคทีเรีย Streptomyces kanamyceticus นอกจากนี้การคัดแยกดังกล่าวยังมียาปฏิชีวนะอื่น ๆ เป็นส่วนผสมอีกหลายชนิด ได้แก่ กานามัยซิน บี, กานามัยซิน ซี, กานามัยซิน ดี, และกานามัยซิน เอกซ์ แต่กานามัยซิน เอ นั้นถือเป็นสารหลักที่สกัดได้

ชีวสังเคราะห์ของกานามัยซินนั้นแบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนแรกนั้นจะคล้ายคลึงกันการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะอื่น ๆ ในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ เช่น บูตริโรซิน และนีโอมัยซิน เป็นต้น โดยหลังสิ้นสุดกระบวนการสร้าง aminocyclitol, 2-deoxystreptamine จาก D-glucopyranose 6-phosphate ทั้ง 4 ขั้นตอน กระบวนการสังเคราะห์กานามัยซินจะแบ่งออกเป็น 2 ทาง ทั้งนี้เนื่องมาจากความหลากหลายของเอนไซม์ที่เข้าทำปฏิกิริยาในขั้นตอนนั้น โดยในขั้นตอนนี้จะใช้ตัวให้หมู่ไกลโคซิล 2 ชนิด คือ UDP-N-acetyl-α-D-glucosamine และ UDP-α-D-glucose และได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นกานามัยซิน ซี และกานามัยซิน บี ส่วนอีกช่องทางหนึ่งนั้นจะได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็น กานามัยซิน ดี และกานามัยซิน เอกซ์  อย่างไรก็ตาม ทั้งกานามัยซิน บี และกานามัยซิน ดี สามารถถูกเปลี่ยนให้เป็นกานามัยซิน เอ ได้ ดังนั้น ช่องทางการสังเคราะห์ทั้งสองจึงสามารถสร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นกานามัยซิน เอ ได้ทั้งหมด

 กลไกการออกฤทธิ์ 

กานามัยซินออกฤทธิ์โดยเข้าจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมในเซลล์โพรคาริโอต ส่งผลให้เกิดการแปรรหัสพันธุกรรมผิดพลาด ส่งผลให้ลำดับเบสในสายพอลีเพพไทด์เปลี่ยนแปลงไป จนไม่สามารถทำงานได้ นอกจากนี้กานามัยซินยังยับยั้งการย้ายตำแหน่ง (Translocation) ในกระบวนการการสังเคราะห์โปรตีนPestka, S. (1975). "The Use of Inhibitors in Studies on Protein Synthesis". Methods in Enzymology. 30. pp. 261–282. .Misumi, M. & Tanaka, N. (1980). "Mechanism of Inhibition of Translocation by Kanamycin and Viomycin: A Comparative Study with Fusidic Acid". Biochem. Biophys. Res. Commun. 92. pp. 647–654. .

 ส่วนประกอบ 

กานามัยซินเป็นยาที่ประกอบไปด้วยยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด คือ กานามัยซิน เอ, กานามัยซิน บี, และกานามัยซิน ซี โดยกานามัยซิน บีและซี สามารถเปลี่ยนเป็นกานามัยซิน เอ ได้United States. National Institutes of Health. "Kanamycin Compound Summary". PubChem. 21 สิงหาคม 2012. อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการศึกษาที่แน่ชัดถึงผลของกานามัยซินแต่ละชนิดต่อเซลล์โพรคาริโอตและยูคาริโอต

 การใช้ในการทดลอง 

ในการศึกษาด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล ได้มีนำเอากานามัยซินมาใช้เป็นสารในการแยกแบคทีเรีย (E. coli) ที่ถูกพัฒนาสายพันธุ์ขึ้น (เช่น การใช้พลาสมิด) เพื่อให้ดื้อต่อยากานามัยซิน (ส่วนใหญ่เป็นยีนที่สร้างเอนไซม์ Neomycin phosphotransferase II; NPT II/Neo) โดยแบคทีเรียที่ได้รับการดัดแปลงสายพันธุ์ วึ่งมีพลาสมิดที่มีส่วนยียที่ดื้อต่อกานามัยซินอยู่ภายในเซลล์จะถูกชุบด้วยกานามัยซิน (ความเข้มข้น 50-100 ug/ml) ในจานเพาะเชื้อ หรือปล่อยให้เจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีส่วนผสมของกานามัยซิน (ความเข้มข้น 50-100 ug/ml) ซึ่งท้ายที่สุดแล้ว จะมีเฉพาะเชื้อแบคทีเรียที่ได้รับการตกแต่งสารพันธุกรรมเท่านั้นที่สามารถเจริญเติบโตในสภาวะดังกล่าวได้

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:อะมิโนไกลโคไซด์
หมวดหมู่:ยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน
หมวดหมู่:ยาปฏิชีวนะ