ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯร่วมมือกับ “นักวิจัยนานาชาติ” ถอดรหัสทำไมบางคนแม้จะอยู่ใกล้ชิดกับผู้ติดเชื้อโควิด-19 ก็ไม่เคยติดเชื้อ
หลายคนตั้งคำถาม ?
1.ทำไมบางคนไม่ว่าจะเป็น”เด็ก คนหนุ่มสาว หรือผู้สูงวัย”แม้จะอยู่ใกล้ชิดกับผู้ติดเชื้อโควิด-19 นานเท่าใดก็ไม่ติดเชื้อไม่ว่าจะเป็นสายพันธุ์ใด(resistant)?
2.ทำไมบางคนเมื่อติดเชื้อโควิด-19 กลับมีอาการรุนแรง และบางรายถึงขั้นเสียชีวิตทั้งที่อายุน้อยกว่า 50 ปีและไม่มีโรคประจำตัว(life-threatening)?
3.ทำไมบางคนเป็นลองโควิด (long covid)?
หากสามารถตอบคำถาม 3 ข้อนี้ได้ เราจะมีองค์ความรู้ที่ไปพัฒนาสร้างวัคซีน ยา เวชภัณฑ์ใหม่ รวมทั้งชุดคัดกรองผู้ที่มีความเสี่ยงสูงจะติดเชื้อรุนแรงหรือจะมีอาการลองโควิดเพื่อให้ได้รับ วัคซีน ยา หรือเวชภัณฑ์ต้านไวรัสที่มีอยู่ในปัจจุบันได้อย่างรวดเร็วทันต่อการรักษาเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
ทางศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯร่วมมือกับ “นักวิจัยนานาชาติ” ถอดรหัสพันธุกรรมผู้ติดเชื้อทั้งจีโนม (โครโมโซม 23คู่ อันประกอบด้วย 25,000 ยีนจาก 3,000 ล้านเบส) เพื่อไขปัญหาดังกล่าว ร่วมไปกับการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของไวรัสโคโรนา 2019 (13-15 ยีน หรือ Open reading frame จาก 30,000 เบส)
จากงานวิจัยในอดีตจนถึงปัจจุบันบ่งชี้ว่าผู้ที่ติดเชื้อไวรัสแทบทุกประเภทรวมทั้งไวรัสโคโรนา 2019 ส่วนใหญ่มักไม่มีอาการ (asymptomatic) หรือมีอาการไม่รุนแรง (mild) เป็นเพียงส่วนน้อยที่มีอาการรุนแรงและบางรายถึงขั้นเสียชีวิต (life-threatening)
เมื่อไวรัสรุกรานเข้าไปในร่างกายของผู้ติดเชื้อ “จีโนมบางส่วนของไวรัส”จะไปกระตุ้นให้เซลล์ผู้ติดเชื้อ เช่นเซลล์ปอดสร้างสารโปรตีนขึ้นมาต่อต้านในทันทีอย่างไม่จำเพาะ(ต่อต้านไวรัสทุกสายพันธุ์) ซึ่งเรียกกันว่า “อินเตอร์เฟียรอน (Interferon: IFN)” โดยมีฤทธิ์ขัดขวางการเพิ่มจำนวนของไวรัส อินเตอร์เฟียรอนจะเป็นสารที่ร่างกายสร้างขึ้นมาก่อน“แอนติบอดี”เพื่อจัดการกับไวรัส ทำให้ผู้ติดเชื้อไวรัสส่วนใหญ่มักไม่มีอาการ หรือมีอาการไม่รุนแรง
งานวิจัยล่าสุดพบว่ากว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่เป็นโรคโควิด-19 ขั้นรุนแรง พบว่าในร่างกายกลับมีการสร้าง “แอนติบอดีต่อร่างกายตนเอง (Auto-antibodies)” เข้าทำลาย “อินเตอร์เฟียรอน” และปริมาณของ Auto-antibodies จะถูกสร้างเพิ่มขึ้นตามอายุและจะพบมากในผู้มีอายุมากกว่า 70 ปีขึ้นไป โดยพบในผู้ชายมากกว่าผู้หญิง
ส่วนอีกประมาณ 3.5 เปอร์เซ็นต์พบว่าเป็นผู้ติดเชื้อที่มียีนกลายพันธุ์มาแต่กำเนิด ทำให้ร่างกายสร้างอินเตอร์เฟียรอนได้เพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคนปรกติ หรือไม่สร้างเลย (inborn errors of immunity) ซึ่งในทั้งสองกรณี (Auto-antibodies และ inborn errors of immunity) ส่งผลให้ร่างกายผู้ติดเชื้อผลิตอินเตอร์เฟียรอนลดลง ทำให้ไวรัสสามารถเพิ่มจำนวนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่มีอะไรมายับยั้งก่อให้เกิดอาการติดเชื้อที่รุนแรง
หมายเหตุ ผู้ที่มียีนกลายพันธุ์มาแต่กำเนิดส่งผลให้ไวต่อการติดเชื้อมากกว่าคนปรกติ (inborn errors of immunity) โดยจะก่อให้เกิดอาการของโรคที่เกิดการอักเสบด้วยตัวเอง โรคภูมิแพ้ หรือโรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเองร่วมด้วย ปัจจุบันพบแล้ว ประมาณ 431 อาการของโรค ในอนาคตหากมีงานวิจัยออกมายืนยันเป็นจำนวนมาก อาจมีการให้อินเตอร์เฟียรอนแก่ผู้ที่มีภาวะ “อินเตอร์เฟียรอนบกพร่อง” ก็เป็นได้
ขณะนี้ทีมวิจัยจีโนมผู้ติดเชื้อทั่วโลกกำลังประเมินว่าการฉีดวัคซีนรวมเข็มกระตุ้นที่ช่วยให้ผู้ติดเชื้อไม่ป่วยรุนแรงและเสียชีวิตจะสามารถชดเชย (compensate) การกลายพันธุ์ตั้งแต่เกิดของผู้ติดเชื้อที่ส่งผลให้เกิดความบกพร่องทางภูมิคุ้มกัน (primary immunodeficiency) และการสร้าง Auto-antibodies ต่อต้านอินเตอร์เฟียรอนในผู้สูงวัยอันส่งผลให้เกิดการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 อย่างรุนแรงได้หรือไม่
นอกจาก 20 + 3.5 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่เป็นโรคโควิด-19 ขั้นรุนแรงที่เราทราบสาเหตุแล้ว
นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังพยายามหาสาเหตุอีก 80 เปอร์เซ็นต์ที่ทำให้ผู้ติดเชื้อต้องมีอาการเจ็บป่วยจากโรคโควิด-19 ที่รุนแรงยิ่งไปกว่านั้นเรายังพบว่ามีคนจำนวนหนึ่งไม่ว่าจะเป็น”เด็ก คนหนุ่มสาว หรือผู้สูงวัย”สามารถต้านทานต่อการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (Resistant to COVID-19 infection) แม้จะอยู่ร่วมกับผู้ติดเชื้อที่มีอาการไอจามอย่างรุนแรงและอยู่ร่วมกันเป็นระยะเวลานาน ทั้งที่ไม่ได้ฉีดหรือฉีดวัคซีนก็ตาม จึงทำให้เกิดมีโครงการ “COVID Human Genetic Effort” ขึ้นมา ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือระดับนานาชาติที่ร่วมด้วยช่วยกันถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ของผู้ติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 ทุกยีน (25,000 ยีน) หรือทั้งจีโนม (3 พันล้านเบส) เน้นในสามกลุ่มหลักคือ กลุ่มแรกเป็นผู้ที่สามารถต้านทานต่อการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 ได้ กลุ่มที่สองเป็นกลุ่มที่มีการติดเชื้อรุนแรง กลุ่มที่สามลองโควิด “Long COVID” ที่มีอาการหลงเหลือหลังติดเชื้อโควิด-19 ว่ามีการกลายพันธุ์ของยีนใดเข้ามาเกี่ยวข้อง โดยตรวจสอบเปรียบเทียบในประชากรแต่ละเชื้อชาติว่ามีการกลายพันธุ์ “ที่ยีนเดียวกัน”และ“บนตำแหน่งเดียวกันของยีนดังกล่าว” หรือไม่อย่างไร หากสามารถไขคำตอบทั้ง 3 กลุ่มนี้ได้เราจะมีองค์ความรู้ที่ไปพัฒนาสร้างวัคซีน ยา เวชภัณฑ์ใหม่ รวมทั้งชุดคัดกรองผู้ที่มีความเสี่ยงสูงจะติดเชื้อรุนแรงหรือจะมีอาการลองโควิดเพื่อให้ได้รับ วัคซีน ยา หรือเวชภัณฑ์ต้านไวรัสที่มีอยู่ในปัจจุบันได้อย่างรวดเร็วทันต่อการรักษาเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
สรุปได้ว่า “Auto-antibodies” (autoimmune phenocopies or mimics of inborn errors of interferon) เป็นปัจจัยเสี่ยงอันดับที่สองที่ทำให้ผู้ติดเชื้อโควิด-19 มีอาการรุนแรงถึงขั้นเสียชีวิตรองลงมาจาก “อายุ” แต่สูงกว่าอันดับสามและสี่คือ”เพศ”และ “ผู้ที่มียีนกลายพันธุ์มาแต่กำเนิดส่งผลให้ไวต่อการติดเชื้อมากกว่าคนปรกติ (inborn errors of immunity)” อันส่งผลให้เกิดภูมิคุ้มกันบกพร่อง (primary immunodeficiency)
โครงการ “COVID Human Genetic Effort” มีศูนย์ถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนม (Genome sequencing center) มากกว่า 50 แห่ง และโรงพยาบาลหลายร้อยแห่งทั่วโลกเข้าร่วม นำโดย ศ.ฌอง-โลรองต์ คาสโนว่า (Prof. Jean-Laurent Casanova) จากมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ และ ศ. เฮเลน ซู (Prof. Helen Su) จากสถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา)
มีผู้เข้าร่วมในโครงการการมาจากหลายประเทศ หลายเชื้อชาติ อาทิ เอเชีย ยุโรป ลาตินอเมริกา และตะวันออกกลาง รวมทั้งศูนย์จีโนมทางการแพทย์ รพ. รามาธิบดี จากประเทศไทย ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ ร่วมมือกับโครงการ “COVID Human Genetic Effort” ในการเฟ้นหาตำแหน่งสำคัญบนจีโนมของประชากรไทยและประชากรในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 ที่รุนแรง ยีนกลายพันธุ์ในผู้ติดเชื้อที่สามารถต้านทานต่อการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 และยีนกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับอาการลองโควิด คาดว่าจะมีความคืบหน้าให้ทราบเร็วๆนี้
การถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ ได้พัฒนามาใช้เทคโนโลยี long-read human genome sequencing เพื่อให้สามารถตรวจจับรูปแบบการกลายพันธุ์บนจีโนมมนุษย์ได้ดีขึ้น
.
.
ที่มา : ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ (Center for Medical Genomics)
พรสวรรค์ ชาติมนตรี (นักศึกษาฝึกประสบการณ์)
