การหาลำดับเบสด้วยวิธี Next Generation Sequencing (NGS)

Unlocking Power of Genome

ลักษณะของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกนี้ไม่ว่าจะเป็น ส่วนสูงของมนุษย์ที่แตกต่างกัน ความสามารถในการรับประทานอาหารของเราและคนใกล้ตัว หรือแม้แต่สีขนของน้องแมวที่ต่างกัน ล้วนถูกกำหนดจากลำดับเบสในสารพันธุกรรม [ดีเอ็นเอ (DNA) และ อาร์เอ็นเอ (RNA)]

หมายความว่าถ้ามีวิธีที่สามารถรู้ลำดับสารพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตได้ ก็เปรียบเสมือนได้ไขรหัสลับในสิ่งมีชีวิตและนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆได้

Next Generation Sequencing (NGS)

เทคนิค Next Generation Sequencing หรือที่นิยมเรียกกันสั้นๆว่า NGS ถูกพัฒนาขึ้นมาให้การหาลำดับเบส เป็นเรื่องง่ายขึ้น ด้วยความที่สามารถหาลำดับเบสด้วยความไวสูง (High Sensitivity) ได้ในปริมาณมาก (High throughput) พร้อมๆกันหลายตัวอย่าง (Multiplex) จากการทำหนึ่งครั้ง ทำให้เทคนิค NGS ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานด้านต่างๆ เช่น การศึกษาโรคทางพันธุกรรม (Genetic diseases)  การตรวจทางนิติวิทยาศาสตร์ (Forensic) การศึกษาทางจุลชีววิทยา (Microbiology)  การศึกษาอนามัยเจริญพันธุ์ (Reproductive Health)

อ่านถึงตรงนี้อาจจะยังนึกภาพไม่ออกว่า NGS เข้ามามีบทบาทต่อคุณภาพชีวิตของมนุษย์ยังไง เลยจะขอยกตัวอย่างที่ผู้อ่านทุกท่านจะเข้าใจได้มากที่สุด

ย้อนกลับไปเมื่อปลายปี 2019 โลกเราต้องเจอกับอุบัติการณ์ครั้งใหญ่คือการระบาดของไวรัสโคโรนา 2019 ซึ่งเทคนิค NGS มีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมากที่ช่วยให้โลกของเรารู้ว่ามีไวรัสสายพันธุ์ใหม่ระบาดขึ้น เพราะเป็นลำดับเบสแบบที่ยังไม่เคยเจอมาก่อน

ผลการหาลำดับเบสจากเทคนิค NGS นี้ยังนำไปสู่การพัฒนาชุดน้ำยาในการทำ RT-PCR และการผลิต mRNA วัคซีนที่คนทั้งโลกได้ฉีดกัน

ด้วยความพิเศษของ NGS ที่เป็น High throughput และ Multiplex นี้ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก  รวมถึงประเทศไทย ใช้เทคนิค NGS ในการตรวจวินิจฉัยการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 เพราะนอกจากจะใช้วิจฉัยได้แล้วยังสามารถตรวจสอบสายพันธ์ไปพร้อมกันได้เลย

ในปัจจุบันเทคนิค NGS ถูกพัฒนาให้มีความสะดวกสบายมากขึ้น โดยมีขั้นตอนที่ไม่ซับซ้อน ประกอบด้วย

(1) การเตรียมตัวอย่าง – นำตัวอย่างที่สนใจจะหาลำดับเบส มาสกัดสารพันธุกรรม

(2) การเตรียม Library – เป็นการเตรียมสารพันธุกรรมที่ได้จากตัวอย่าง

(3) การหาลำดับเบสในเครื่อง Sequencer

(4) การวิเคราะห์ผล

Application ยอดนิยมของ NGS

• Whole Genome Sequencing หรือ WGS คือการใช้ NGS หาลำดับเบสทั้งหมดในจีโนมของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
• Whole Exome Sequencing หรือ WES คือการใช้ NGS หาลำดับเบสเฉพาะส่วนที่มีการแสดงออกเป็นโปรตีน
• Targeted Sequencing คือการใช้ NGS เพื่อหาลำดับเบสเฉพาะกลุ่มยีน (Gene) ที่สนใจ เช่นหาตรวจหาความผิดปกติของ Gene มะเร็ง
• Metganomics คือการใช้ NGS หาลำดับเบสเพื่อศึกษาประชากรสิ่งมีชีวิตในตัวอย่าง เช่นการศึกษา Gut Microbiome ในลำไส้มนุษย์

หากสนใจเทคโนโลยี NGS ของ Illumina สามารติดต่อ Bio-Active ทางเรามีทีมผู้เชี่ยวชาญ (Field Application Specialist) คอยให้คำปรึกษาฟรี!!

อยากทำความรู้จักกับ NGS เพิ่มเติม  (VDO อยู่ด้านล่าง)