ไทย
ถอดรหัสพันธุกรรม COVID-19
จีโนม (Genome) คืออะไร?
🧬จีโนมเป็นข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดซึ่งมีหน้าที่ในการกำหนดคุณลักษณะเฉพาะตัวของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ โดยในสิ่งมีชีวิตเดียวกันอย่าง เช่น มนุษย์ก็จะมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละบุคคลเช่น สีผิว สีตา หรือส่วนสูง
🧬จีโนมหรือข้อมูลพันธุกรรมของไวรัสมีหน้าที่สร้างโปรตีนที่เรียกว่า Spike protein ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแอนติเจน (ก่อให้เกิดภูมิคุ้มกันในมนุษย์) โดยไวรัสแต่ละชนิดเช่น SARS-CoV2 จะใช้ Spike protein เพื่อก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ ดังนั้นการศึกษาจีโนมหรือข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสจึงเป็นเรื่องสำคัญในการทำเข้าใจลักษณะของไวรัสซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาในเรื่องของการวินิจฉัย🔬🩺 วัคซีน ยาต้านไวรัส💊 เป็นต้น
การค้นพบการระบาดของ COVID-19
🧬 ไวรัสที่เกิดการกลายพันธ์ุในจีโนมส่งผลให้เกิดระบาดรุนแรงครั้งใหญ่ได้ เช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่ H1N1 2009, ไข้หวัดนก H5N1, Zika virus เป็นต้น
🧬ปี 2019 ไวรัสในกลุ่ม Corona virus เกิดการกลายพันธุ์ครั้งใหญ่จนเกิดเป็นสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นเรียกว่า SARS-CoV-2 ทำให้มีความจำเป็นอย่างมากที่ต้องรู้ลำดับจีโนมของไวรัสกลายพันธุ์เพื่อศึกษาหาแนวทางในการป้องกันและควบคุมการระบาด
🧬การระบาดครั้งนี้เทคนิคที่ถูกนำมาใช้คือ Next Generation Sequencing (NGS) ของบริษัท Illumina เพื่อใช้ในการหาลำดับเบสในจีโนมของสิ่งมีชีวิตอย่างแพร่หลายทั่วโลก
🧬ลำดับจีโนมทั้งหมดของไวรัส SARS-CoV2 ใช้ระยะเวลาไม่ถึง 60 วันนับจากที่เจอผู้ติดเชื้อรายแรก ซึ่งนับว่าเป็นระยะเวลาที่สั้นที่สุดเคยมีมีการถอดรหัสจีโนมทั้งหมดของไวรัสอ้างอิง
การตรวจวินิจฉัย COVID-19 ด้วย NGS
จากข้อมูลลำดับเบสในจีโนมทั้งหมดของไวรัส SARS-CoV-2 ในผู้ติดเชื้อกลุ่มแรกที่นักวิจัยได้ใช้เทคโนโลยี NGS ของ Illumina ทำให้บริษัท Illumina พัฒนาชุดตรวจ “COVIDSeq” ในการใช้แบบ Research use only ซึ่งสามารถตรวจการติดเชื้อได้อย่างแม่นยำ มีความไวสูง ทราบผลภายใน 24 ชั่วโมง และยังสามารถตรวจสายพันธุ์ของไวรัสได้ในเวลาเดียวกัน
การใช้ข้อมูลจีโนมในการเฝ้าระวัง
จากประโยชน์ของวิธี NGS ทำให้สามารถ
🧬 ติดตามที่มา จุดเริ่มต้นของการของระบาดของไวรัส
🧬 ตรวจพบและป้องกันการระบาดของไวรัสกลายพันธุ์ใหม่ได้รวดเร็ว เช่น สายพันธุ์ B.1.1.7 ที่อังกฤษและสายพันธุ์ B1.351 ที่แอฟริกาใต้
🧬 วินิจฉัยการเกิดภาวะติดเชื้อแทรกซ้อนและเชื้อดื้อยา
🧬 ตรวจการกลายพันธุ์ของไวรัสในปัจจุบันเพื่อดูผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวัคซีน
🧬 ตรวจลำดับเบสในจีโนมของไวรัสเพื่อการพัฒนายาต้านไวรัส
การใช้ข้อมูลจีโนมในการพัฒนาวัคซีน
🧬ด้วยประสิทธิภาพของเทคโนโลยี NGS ที่สามารถวิเคราะห์และตรวจสอบจีโนมของไวรัสได้อย่างรวดเร็วและสามารถนำมาพัฒนาเป็นวัคซีนชนิดต่างๆ
🧬สำหรับ CoViD-19 Vaccine บริษัท Pfizer/Moderna เลือกใช้วัคซีนชนิด mRNA บริษัท AstraZeneca เลือกใช้พาหะไว้รัสที่มีแอนติเจนของ SARS-CoV-2 ไวรัส และ บริษัท Sinovac ใช้วัคซีนเชื้อตาย
ด้วยข้อมูลจีโนมของไวรัส SARS-CoV-2 จากเทคโนโลยี NGS ทำให้บริษัทเช่น Pfizer และ Moderna นำไปพัฒนาเป็นวัคซีนและทดลองใช้ในผู้ป่วย โดยที่ไม่จำเป็นต้องมีไวรัสอยู่ในห้องแลบ
NGS ของ Illumina ยังช่วยยกระดับงานวิจัยและการเฝ้าระวังการระบาดของไวรัสกลายพันธุ์ จนเป็นที่มาของการพบสายพันธุ์ B.1.1.7 ที่ประเทศอังกฤษ
บริษัท Illumina ยังมุ่งมั่นที่จะต่อสู้กับการระบาดครั้งนี้ ซึ่งจะนำมาสู่การตระหนักและความรวดเร็วในการใช้ NGS ต่อการเฝ้าระวังโรคติดเชื้อและการสาธารณสุข
Francis deSouza – President and CEO. Illumina, Inc. (NASDAQ:ILMN)
J.P. Morgan 39th Annual Healthcare Conference January 11, 2021 2:00 PM ET
อ้างอิง
- Arup Kumar Banerjee, Feroza Begum, et al. Mutation hot spots in Spike protein of COVID-19 [J]. Preprints. 2020.
- https://www.who.int/bulletin/volumes/98/7/20-253591/en/
- Zhu et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. NEJM January 24, 2020
- https://sapac.illumina.com/company/news-center/feature-articles/illumina-perspective-on-the-novel-coronavirus–covid-19–outbrea.html
- 5. https://sapac.illumina.com/company/news-center/press-releases/press-release-details.html?newsid=8cd141fb-68d0-4144-8922-45693ac3f453
