กานามัยซิน เอ

ระวังสับสนกับ กานามัยซิน บี

กานามัยซิน เอ (อังกฤษ: Kanamycin A) หรือที่นิยมเรียกกันง่ายๆ คือ กานามัยซิน เป็นยาปฏิชีวนะชนิดหนึ่งในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ มีข้องบ่งใช้ในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรง และวัณโรค แต่ไม่ถูกจัดให้เป็นการรักษาทางเลือกแรก โดยกานามัยซินมีทั้งในรูปแบบยารับประทาน, ยาสำหรับการฉีดเข้าหลอดเลือดดำ และยาสำหรับการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ ทั้งนี้ การใช้กานามัยซินในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียใดๆนั้นแนะนำให้ใช้ยานี้ในระยะสั้นเท่านั้น โดยปกติคือ 7–10 วัน อย่างไรก็ตาม กานามัยซินไม่มีผลในต้านไวรัสเช่นเดียวกันกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่น

กานามัยซิน เอ

ข้อมูลทางคลินิก
AHFS/Drugs.com	Monograph
ระดับความเสี่ยงต่อทารกในครรภ์	D
ช่องทางการรับยา	การรับประทาน, ฉีดเข้าหลอดเลือดดำ, ฉีดเข้ากล้ามเนื้อ
รหัส ATC	A07AA08 (WHO) J01GB04 S01AA24
ข้อมูลเภสัชจลนศาสตร์
ชีวประสิทธิผล	ต่ำมากหากบริหารยาทางปาก
การเปลี่ยนแปลงยา	ไม่ทราบแน่ชัด
ครึ่งชีวิตทางชีวภาพ	2 ชั่วโมง 30 นาที
การขับออก	ปัสสาวะ (ในรูปที่ไม่เปลี่ยนแปลง)
ตัวบ่งชี้
ชื่อตามระบบ IUPAC 2- (aminomethyl) - 6-[4,6-diamino-3- [4-amino-3,5-dihydroxy-6- (hydroxymethyl) tetrahydropyran-2-yl]oxy- 2-hydroxy- cyclohexoxy]- tetrahydropyran- 3,4,5-triol
เลขทะเบียน CAS	59-01-8^[CAS]
PubChem CID	6032
DrugBank	DB01172^7
ChemSpider	5810^7
UNII	RUC37XUP2P
ChEBI	CHEBI:17630^7
ChEMBL	CHEMBL1384^7
PDB ligand	KAN (PDBe, RCSB PDB)
ECHA InfoCard	100.000.374
ข้อมูลทางกายภาพและเคมี
สูตร	C18H36N4O11
มวลต่อโมล	484.499
แบบจำลอง 3D (JSmol)	Interactive image
SMILES O ([C@@H]2[C@@H](O) [C@H](O[C@H]1O[C@H](CN) [C@@H](O) [C@H](O) [C@H]1O) [C@@H](N) C[C@H]2N) [C@H]3O[C@@H]([C@@H](O) [C@H](N) [C@H]3O) CO
InChI InChI=1S/C18H36N4O11/c19-2-6-10 (25) 12 (27) 13 (28) 18 (30-6) 33-16-5 (21) 1-4 (20) 15 (14(16) 29) 32-17-11 (26) 8 (22) 9 (24) 7 (3-23) 31-17/h4-18,23-29H,1-3,19-22H2/t4-,5+,6-,7-,8+,9-,10-,11-,12+,13-,14-,15+,16-,17-,18-/m1/s1^7 Key:SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N^7
(verify)
สารานุกรมเภสัชกรรม

เนื่องด้วยกานามัยซินเป็นยาในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ดังนั้นจึงมีกลไกการออกฤทธิ์ที่คล้ายคลึกันกับยาอื่นในกลุ่ม กล่าวคือ กานามัยซินจะออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย ทำให้แบคทีเรียเป้าหมายขาดโปรตีนที่จำเป็นในการดำรงชีวิตและเพิ่มจำนวน ทำให้เซลล์แบคทีเรียนั้นๆตายในที่สุด 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 และมีความสำคัญเป็นลำดับแรกของระบบสุขภาพพื้นฐานของประชาชนในประเทศต่างๆ ในปี ค.ศ. 2014 ราคาสำหรับการขายส่งของกานามัยซินในประเทศกำลังพัฒนามีมูลค่าระหว่าง 0.85 – 1.52 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 จนกว่าจะทราบผลการเพาะเลี้ยงเชื้อหรือผลทดสอบความไวของเชื้อสาเหตุต่อยาปฏิชีวนะชนิดต่างๆ ในกรณีโรคที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัสนั้น กานามัยซินไม่มีประสิทธิภาพในการรักษาเช่นเดียวกันกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่นๆ

การใช้ในกลุ่มประชากรพิเศษ

กานามัยซินเป็นยาปฏิชีวนะอีกชนิดหนึ่งที่ควรหลีกเลี่ยงการใช้ในหญิงตั้งครรภ์ เนื่องจากอาจก่อให้เกิดอันตรายแก่ตัวอ่อนในครรภ์ได้ (ระดับความเสี่ยงต่อทารกในครรภ์ ระดับ D) ส่วนการใช้ยานี้ในหญิงที่กำลังอยู่ในช่วงให้นมบุตรนั้นมีความปลอดภัยค่อนข้างสูง เนื่องจากกานามัยซินถูกขับออกทางน้ำนมได้น้อยมาก อย่างไรก็ตามเพื่อลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับทารก ทางผู้ผลิตได้แนะนำให้หยุดการให้นมระหว่างี่ได้รับกานามัยซิน หรือหลีกเลี่ยงไปใช้ยาอื่น แต่สมาคมกุมารเวชศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกา (American Academy of Pediatrics) ได้ลงความเห็นโดยอาศัยข้อมูลจากการศึกษาทดลองต่างๆว่า 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 นอกจากนี้การคัดแยกดังกล่าวยังมียาปฏิชีวนะอื่นๆเป็นส่วนผสมอีกหลายชนิด ได้แก่ กานามัยซิน บี, กานามัยซิน ซี, กานามัยซิน ดี, และกานามัยซิน เอกซ์ แต่กานามัยซิน เอ นั้นถือเป็นสารหลักที่สกัดได้

ชีวสังเคราะห์ของกานามัยซินนั้นแบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนแรกนั้นจะคล้ายคลึงกันการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะอื่นๆในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ 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) ในกระบวนการการสังเคราะห์โปรตีน

ส่วนประกอบ

กานามัยซินเป็นยาที่ประกอบไปด้วยยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด คือ กานามัยซิน เอ, กานามัยซิน บี, และกานามัยซิน ซี โดยกานามัยซิน บีและซี สามารถเปลี่ยนเป็นกานามัยซิน เอ ได้ 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

1. . The American Society of Health-System Pharmacists. คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 10 September 2017. สืบค้นเมื่อ 6 December 2016. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
2. . www.drugs.com. คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 20 December 2016. สืบค้นเมื่อ 7 December 2016. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
3. Sneader, Walter (2005). (ภาษาอังกฤษ). John Wiley & Sons. p. 302. ISBN 9780471899792. คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2016-12-20. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
4. (PDF). World Health Organization. April 2015. คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม (PDF) เมื่อ 13 December 2016. สืบค้นเมื่อ 8 December 2016. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
5. "Kanamycin Sulfate". International Drug Price Indicator Guide. สืบค้นเมื่อ 7 December 2016.^{[ลิงก์เสีย]}
6. . คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2017-09-10. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
7. Briggs, Gerald (2011). Drugs in Pregnancy and Lactation: A Reference Guide to Fetal and Neonatal Risk. Lippincott Williams & Wilkins. p. 787.
8. , 2 April 2008, คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 3 May 2008, สืบค้นเมื่อ 2008-05-04 Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
9. "kanamycin biosynthesis pathway in MetaCyc". MetaCyc.org. สืบค้นเมื่อ 30 September 2014.
10. Pestka, S.: "The Use of Inhibitors in Studies on Protein Synthesis", Methods in Enzymology 30, pp.261-282, 1975
11. Misumi, M. & Tanaka, N.: "Mechanism of Inhibition of Translocation by Kanamycin and Viomycin: A Comparative Study with Fusidic Acid, Biochem.Biophys.Res.Commun. 92, pp.647-654, 1980
12. DrugBank, บ.ก. (2016-08-17). . DrugBank. คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2016-11-08. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
13. United States. National Institutes of Health. Kanamycin Compound Summary. PubChem. Web. 21 Aug. 2012.