CRISPR สารพันธุกรรมลึกลับ ที่อาจไขปริศนายารักษาโรคโควิด 19

ภาพโดย Clarissa Carbungco บน Unsplash

 

• CRISPR ย่อมาจาก Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats สารพันธุกรรมลึกลับ ซึ่งถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1987 ในแบคทีเรียหลายสายพันธุ์ โดยมีช่วงที่ซ้ำกันแทรกอยู่
• นมเปรี้ยวหรือเนยแข็ง ล้วนอาศัยจุลินทรีย์ในการผลิต แต่รู้หรือไม่จุลินทรีย์เหล่านี้ก็สามารถติดเชื้อได้ไวรัสเช่นกัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลง แล้วแบคทีเรียที่เหลือเอาตัวรอดได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบจากแบคทีเรียที่ชื่อ Treptococcus thermophilus ในผลิตภัณฑ์นม จนพบว่า CRISPR ทำงานคล้ายกับระบบภูมิคุ้มกันในสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ แต่ย่อส่วนให้เล็กจิ๋วตามขนาดจุลินทรีย์ ในที่นี้คือแบคทีเรีย ทำหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสที่มาโจมตี เมื่อไวรัสโจมตีอีกครั้งแบคทีเรียก็สามารถเทียบข้อมูลว่าเป็นไวรัสเดิมหรือไม่ และทำการผลิตเอ็มไซม์เรียกว่า Cas ต้านไวรัส ตัดทำลายสายพันธุกรรมของไวรัสจนขาดกระจุย
• ปฏิวัติการตัดต่อพันธุกรรม งานวิจัยไม่ได้จบแค่การพัฒนาผลิตภัณฑ์นมให้ดีขึ้น แต่กลับปฏิวัติการศึกษาด้านการตัดต่อพันธุกรรม เมื่อพบว่า CRISPR/Cas สามารถตัดสายดีเอ็นเอได้แม่นยำเฉพาะจุด ต้นทุนต่ำ และใช้เวลาน้อยกว่าชีวเทคโนโลยีก่อนหน้า โดยออกแบบ และสังเคราะห์สารอาร์เอ็นเอนำ (guide RNA, gRNA) เพื่อจับกับเอ็มไซม์ Cas และ gRNA จะนำ Cas ไปที่ตำแหน่งบนสายดีเอ็นที่ต้องการจะตัด ณ จุดนี้จะสามารถแทรกหน่วยพันธุกรรม และให้เซลล์ทำการต่อสายดีเอ็นเอโดยมีหน่วยพันธุกรรมแทรกอยู่ ปัจจุบันถูกนำมาใช้ตัดต่อพันธุกรรมสิ่งมีชีวิต เช่น การทำให้ยุงเป็นหมัน และแก้ความบกพร่องทางพันธุกรรมในสัตว์ และยังมีการวิจัยและทดลองรักษาโรคทางพันธุกรรม และโรคอื่น ๆ เช่น โรคมะเร็ง เป็นต้น
• ยาต้านไวรัสโควิด 19 CRISPR/Cas ยังสามารถนำมาตัดต่ออาร์เอ็นเอ (RNA) ได้อีกด้วย เมื่อพูดถึงอาร์เอ็นเอ (RNA) ก็ต้องนำมาสู่โรคโควิด 19 ที่เรากำลังเผชิญ ล่าสุดเมื่อเดือนกรกฎาคม 2564 มีการเผยแพร่การนำเทคโนโลยี CRISPR มาตัดอาร์เอ็นเอของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 เพื่อหยุดการเพิ่มจำนวนไวรัสในเซลล์มนุษย์ แต่เนื่องจากยังเป็นการทดลองในห้องปฏิบัติการ และยังไม่มีการยอมรับให้นำเทคโนโลยี CRISPR/Cas มารักษามนุษย์โดยตรง แต่ด้วยการศึกษาอย่างต่อเนื่อง อนาคตเราอาจมียารักษาโรคโควิด 19 และโรคจากไวรัสอื่น ๆ อีกด้วย

 

เรียบเรียงโดย: นุชจริม เย็นทรวง กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.

แหล่งที่มาข้อมูล:
https://www.pbs.org/wgbh/nova/video/holy-grail-of-yogurt-crispr/

https://medium.com/ucsf-magazine/genome-editing-before-crispr-a-brief-history-f02c1e3e2344

https://www.sciencenewsforstudents.org/article/explainer-how-crispr-works

https://directorsblog.nih.gov/2021/03/16/crispr-based-anti-viral-therapy-could-one-day-foil-the-flu-and-covid-19/

https://www.bbc.co.uk/sounds/play/p08pt7bw

https://carnegiescience.edu/news/some-bacterial-crisprs-can-snip-rna-too

https://www.livescience.com/crispr-block-coronavirus-replication-treatment.html

https://medium.com/ucsf-magazine/the-first-genome-surgeons-76a81112600b

https://carnegiescience.edu/news/some-bacterial-crisprs-can-snip-rna-too

https://theconversation.com/what-is-crispr-gene-editing-and-how-does-it-work-84591