ตัดต่อยีน รักษา HIV
เทคโนโลยีการตัดแต่งยีนรูปแบบใหม่ กำจัดการติดเชื้อ HIV ระยะในสัตว์ได้โดยทำให้การแบ่งตัวของเชื้อในร่างกายยุติลง
เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองใช้เทคโนโลยีการตัดแต่งยีน ในการจัดการถึงระดับ DNA ของเชื้อไวรัส HIV ออกจากจีโนมโดยออกแบบการทดลองในสัตว์ออกเป็น 3 รูปแบบ ซึ่งเป็นการยืนยันว่าการทดลองดังกล่าวสามารถหยุดการแบ่งตัวของเชื้อไวรัสได้อย่างสิ้นเชิงวิธีการนี้ได้ถูกนำไปทดลองในสัตว์ที่มีการติดเชื้อ HIV ทั้งในระยะเฉียบพลัน และระยะพัก (latent period) พบว่าประสบความสำเร็จในการปลูกถ่ายเซลล์ภูมิคุ้มกันของมนุษย์ให้แก่หนูทดลอง ซึ่งทีมวิจัยถือว่านี่เป็น “ก้าวสำคัญ” ที่จะนำไปสู่การทดลองในมนุษย์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตกลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Temple และมหาวิทยาลัยแห่งเมืองพิตต์สเบิร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทดลองใช้เทคโนโลยีการตัดแต่งยีน หรือ gene-editing โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 ในการกำจัด DNA ของเชื้อ HIV-1 ออกจากรหัสพันธุกรรมของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด T-cell ในหนูที่มีการติดเชื้อในระยะต่างๆ กันได้สำเร็จวิธีการนี้ทำได้โดยการใช้โปรตีนที่มีลักษณะคล้ายกรรไกร ในการนำทางไปสู่ตำแหน่งที่จำเพาะบน DNA เพื่อทำการปรับเปลี่ยนหรือตัดแต่งยีนที่ตำแหน่งนั้นๆ
ซึ่งเอ็นไซม์ Cas9 จะเข้าไปล็อกกับ RNA และทั้งสองจะทำหน้าที่ร่วมกันในการค้นหา DNA ของเชื้อไวรัสที่นักวิจัยได้กำหนดไว้แล้ว เมื่อพบ DNA ของเชื้อไวรัส เอ็นไซม์ Cas9 นี้ก็จะจัดการทำลาย DNA ของเชื้อไวรัสทิ้งเมื่อต้นปี 2016 กลุ่มนักวิจัยสามารถกำจัดเชื้อ HIV-1 ออกจากหนูที่ผ่านการเติมสาย DNA ของเชื้อไวรัส HIV-1 โดยใช้เทคนิค CRISPR/Cas9 ได้สำเร็จในขณะเดียวกัน นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า เทคนิคนี้ยังสามารถนำไปใช้ได้กับสภาวะต่างๆของโรคได้อีก เช่น การติดเชื้อ EcoHIV ในระยะเฉียบพลันในหนู ซึ่งเทียบเท่ากับการติดเชื้อ HIV ในมนุษย์ และเชื้อ HIV-1 ในรูปแบบที่ไม่แสดงอาการ“งานวิจัยใหม่ของเรานี้ มีความครอบคลุมมากขึ้น เป็นการยืนยันพิสูจน์ข้อสรุปที่ได้จากงานวิจัยก่อนหน้านี้ และยังเป็นการพัฒนาประสิทธิภาพของวิธีการตัดแต่งยีนให้ดียิ่งขึ้น” Wenhui Hu นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Temple กล่าว“งานวิจัยยังแสดงให้เราเห็นอีกว่า วิธีการนี้ใช้ได้ผลดีในหนูทดลองทั้งสองกลุ่ม กลุ่มหนึ่งเป็นตัวแทนของหนูที่มีการติดเชื้อระยะเฉียบพลัน ในขณะที่อีกกลุ่มเป็นตัวแทนของการติดเชื้อในระยะเรื้อรัง หรือระยะพักในเซลล์มนุษย์”
ส่วนในกลุ่มที่สาม นักวิจัยปลูกถ่ายเซลล์ภูมิคุ้มกันของมนุษย์ลงในหนูทดลอง ก่อนที่จะทำให้หนูติดเชื้อไวรัส HIV-1 แบบเรื้อรังผลที่ได้จากการทดลองพบว่า วิธีนี้ใช้ได้ผลทั้งในระยะที่เชื้อกำลังมีการแบ่งตัวลุกลามในร่างกาย และระยะที่โรคสงบหรือเชื้อไม่มีการแบ่งตัวนั้น ซึ่งถือเป็นกุญแจที่สำคัญมาก เนื่องจากในความเป็นจริงแล้วแม้ว่าเชื้อไวรัสในร่างกายจะไม่ได้กำลังแบ่งตัวแบบลุกลาม แต่มันก็สามารถแบ่งตัวลุกลามขึ้นมาเมื่อใดก็ได้ในภายหลังในทางตรงกันข้ามกับการติดเชื้อในระยะเฉียบพลันของโรค ที่เชื้อมีการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วในร่างกาย การติดเชื้อในระยะเรื้อรังหรือระยะพักนั้นทำให้การค้นหาเซลล์ที่ติดเชื้อในร่างกายเป็นได้ยากกว่ามาก เนื่องจากเมื่อเชื้อไวรัสถูกทำให้หมดฤทธิ์หลังจากได้รับยา มันจะสามารถซ่อนแหล่งกักเก็บเชื้อไว้ในเซลล์ภูมิคุ้มกันได้เป็นเวลาหลายเดือน หรือหลายปี เพื่อรอเวลาและสภาวะที่เหมาะสมต่อการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนอีกครั้งนั่นคือสาเหตุว่า ทำไมผู้ป่วย HIV จึงจำเป็นต้องรับประทานยาไปตลอดชีวิต เพราะเชื้อไวรัส HIV ที่อยู่ในระยะพักสามารถแบ่งตัวลุกลามได้ภายในไม่กี่สัปดาห์ หากขาดยาควบคุมหลังจากใช้เทคนิค CRISPR/Cas9 นี้ กับทั้งกลุ่มที่มีการติดเชื้อไวรัสในระยะเฉียบพลัน และระยะพัก นักวิจัยได้ใช้เทคนิคการถ่ายภาพแบบใหม่ในการยืนยันว่าพวกเขาสามารถหยุดการเพิ่มจำนวนของเชื้อในร่างกายได้สำเร็จ
การประมวลผลด้วยภาพนี้ จะตรวจจับตำแหน่งของเซลล์ที่มีการติดเชื้อ HIV-1 ในร่างกายในขณะนั้นๆ ทำให้เราสามารถมองเห็นการแบ่งตัวของเชื้อ HIV-1 ได้ในขณะที่เชื้อกำลังเพิ่มจำนวนนั้นเอง และยังทำให้มองเห็นแหล่งกักเก็บเชื้อ HIV-1 ในระยะพักที่อยู่ในเซลล์ได้อีกด้วย” Kamel Khalili นักวิจัยในทีมจากมหาวิทยาลัย Temple กล่าวขณะนี้ นักวิจัยกำลังตั้งเป้าหมายไปที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีการติดเชื้อ ซึ่งรวมถึงการทดลองในมนุษย์ด้วยเช่นกัน“ขั้นตอนต่อไปคือ การทดลองซ้ำอีกครั้งในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งเป็นกลุ่มตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่มีความเหมาะสมมากขึ้น เพื่อทดลองการกำจัด DNA ของเชื้อ HIV-1 ในเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด T cell และแหล่งกักเก็บเชื้อโรคอื่นๆ ในร่างกาย รวมทั้งเซลล์สมองด้วย” Khalili กล่าว“เป้าหมายสุดท้ายของเราคือ การทดลองในผู้ป่วยจริงที่เป็นมนุษย์”ก่อนที่จะบรรลุเป้าหมาย ทีมนักวิจัยจะต้องเผชิญกับความท้าทายอีกสิ่งหนึ่ง โดยเมื่อปีที่แล้ว มีการตีพิมพ์งานวิจัยหนึ่ง เผยว่า เชื้อไวรัส HIV สามารถเอาชนะวิธีการตัดแต่งยีนโดยเทคนิค CRIPSR/Cas9 ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการพิสูจน์และการทดลองซ้ำอีกหลายครั้ง เพื่อยืนยันว่าวิธีการนี้ใช้ได้ผลจริงในระยะยาว อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ถือเป็นสิ่งที่น่าจับตามองในอนาคตอันใกล้นี้งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Molecular Therapy
