Gene editing

                   

                      การแก้ใขยีน (หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการแก้ใขจีโนม) คือการที่นักวิทยาศาสตร์สามารถแก้ใขดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตได้  โดยสามารถที่จะเพิ่มเข้า นำออก หรือเปลี่ยนแปลงในจีโนม ซึ่งก็ได้มีการพัฒนาวิธีต่าง ๆ หลายวิธี และวิธีที่ถูกกล่าวถึงเป็นอย่างมากก็คือ CRISPR-Cas system เป็นระบบซึ่งถูกพัฒนาขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ระบบนี้ได้สร้างความตื่นเต้นให้กับวงการวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมากเนื่องจากเป็นวิธีการแก้ใขจีโนมที่รวดเร็ว ราคาถูก มีประสิทธิภาพและมีความแม่นยำสูง และเป็นที่น่าตื่นเต้นยิ่งกว่านั้นล่าสุดผลประกาศรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2020  ตกเป็นของนักวิทยาศาสตร์หญิง เอ็มมานูแอลล์ ชาร์ปงทิเย (Emmanuelle Charpentier) และ เจนนิเฟอร์ เอ ดอดนา (Jennifer A. Doudna) สำหรับการพัฒนาวิธีตัดแต่งจีโนม (Genome Editing) หรือที่รู้จักกันในชื่อ CRISPR-Cas9

 

                   CRISPR ย่อมาจาก Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats และ โปรตีนในชื่อ CRISPR-associated หรือ Cas โดย CRISPR-Cas เปรียบเสมือนระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะในแบคทีเรียที่ต่อต้านสารพันธุกรรมแปลกปลอมจากภายนอก ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ  โดยแบคทีเรียจะจับชิ้นส่วนดีเอ็นเอผู้บุกรุกและใช้ในการสร้างชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่เรียกว่า CRISPR arrays ซึ่งจะช่วยให้แบคทีเรียจดจำดีเอ็นเอจากผู้บุกรุกได้ หากมีการบุกรุกจากสารพันธุกรรมจากภายนอกอีกครั้ง  แบคทีเรียจะสร้างส่วนอาร์เอ็นเอ จาก CRISPR arrays เพื่อกำหนดเป็นเป้าหมายไปที่ดีเอ็นเอของผู้บุกรุก หลังจากนั้นแบคทีเรียจะใช้โปรตีน Cas9 หรือเอนไซม์ที่คล้ายกันนี้ย่อยดีเอ็นเอผู้บุกรุกเพื่อเป็นการกำจัดนั่นเอง

 

                  การแก้ใขยีน เป็นที่น่าสนใจอย่างมากเมื่อถูกนำมาใช้ในการใช้ป้องกันหรือรักษาโรคในมนุษย์  ซึ่งปัจจุบันงานวิจัยส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขจีโนมจะเป็นการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจโรคต่าง ๆ โดยใช้เซลล์และสัตว์เป็นแบบจำลอง โดยนักวิทยาศาสตร์ยังคงพิจารณาถึงการนำมาใช้กับมนุษย์ว่ามีความปลอดภัยและใช้ได้ผลหรือไม่ อีกทั้งยังพบว่ามีงานวิจัยกับโรคต่าง ๆ มากมายซึ่งเกี่ยวกับโรคที่เกิดจากความผิดปกติของยีนเดี่ยว (single-gene disorders) อาทิ เช่น โรคหลอดลมพอง (cystic fibrosis), โรคเลือดไหลไม่หยุด (hemophilia) และโรคเม็ดเลือดแดงรูปเคียว (sickle cell disease) เป็นต้น  นอกจากนี้ยังมีโอกาศพัฒนานำไปใช้ในการป้องกันและรักษาโรคอื่น ๆ ที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นอีกด้วย อาทิ เช่น โรคมะเร็ง (cancer), โรคหัวใจ (Heart disease), อาการป่วยทางจิต (mental illness) และโรคติดเชื้อเอชไอวี (human immunodeficiency virus (HIV) infection)

 

                  นอกจากทางการแพทย์แล้ว CRISPR-cas ยังถูกพัฒนาและนำไปประยุกต์ใช้ในวงการเทคโนโลยีชีวภาพอื่น ๆ เช่น การปรับปรุงพันธุ์พืช การทำชุดตรวจ Covid-19 การพัฒนาปศุสัตว์, การทำไบโอเซนเซอร์ และอื่น ๆ อีกมากมาย เรียกได้ว่าเป็น “นวัตกรรม” ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในศตวรรษนี้เลยทีเดียว

 

“ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง” ภายใต้แบรนด์ Lucigen

- CRISPRcraft S.p. Cas9 Nuclease (Cat. No. 70020-2) 

- EpiScript™ RNase H- Reverse Transcriptase (Cat. No. ERT12910K, ERT12925K)

- RiboGuard™ RNase Inhibitor (Cat. No. RG90910K, RG90925)

 

อ้างอิง: https://bit.ly/2UoE9ox

            https://bit.ly/2UpVkWU

            https://bit.ly/3ksFNjM

            https://bit.ly/2Usn0ui

            https://bit.ly/35wGrbF

            https://thestandard.co/genome-editing-on-nobel-prize-2020/

            https://erp.mju.ac.th/acticleDetail.aspx?qid=1039

 

Autchara Wongsathep