เคยมีประเด็นคำถามว่า ทำไมในสถานการณ์การระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนาหรือเชื้อโควิด-19 คนรับเชื้อที่อยู่ในสิ่งแวดล้อมเดียวกันเชื้อโรคสายพันธุ์เดียวกัน ผู้ป่วยบางคนจึงเกิดอาการ รุนแรงมากน้อยไม่เท่ากัน หรือแม้ว่าบางคนจะได้รับวัคซีนชนิดเดียวกันกลับมีอาการข้างเคียงไม่เหมือนกันหรือการที่ผู้ป่วยได้รับยาชนิดเดียวกันก็กลับมีปฏิกิริยาการตอบสนองในการรักษาให้หายจากโรคไม่เท่ากัน
- ศ.นพ.วรศักดิ์ โชติเลอศักดิ์
ยีนหลากหลาย : สร้างสิ่งมีชีวิตให้แตกต่าง
นักวิจัยเจ้าของรางวัลนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ จากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ นักวิทยาศาสตร์ดีเด่น และกุมารแพทย์ดีเด่นจากราชวิทยาลัยกุมารแพทย์แห่งประเทศไทย ศ.นพ.วรศักดิ์ โชติเลอศักดิ์ ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคพันธุกรรม คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย บอกว่า คำตอบของเรื่องนี้อธิบายได้ว่า "ส่วนหนึ่งเป็นเพราะปัจจัยภายในตัวของแต่ละบุคคล นั่นคือความแตกต่างหลากหลายในระดับยีนหรือสารพันธุกรรม เมื่อพันธุกรรมของแต่ละคนต่างกัน ทำให้มีการตอบสนองต่อการจู่โจมของเชื้อโรคหรือไวรัสมากน้อยไม่เท่ากัน"
ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตสปีซีส์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์ หมู หมา กา ไก่ รวมไปถึงไวรัส ล้วนแล้วแต่ต้อง "พยายามอยู่รอด" โดยวิธีการที่ใช้คือ ทำให้แต่ละคนหรือแต่ละตัวมีความหลากหลายของสารพันธุกรรม เมื่อมีสิ่งมีชีวิตอื่นมาจู่โจมหรือสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป ความแตกต่างของแต่ละคนนี้ จะทำให้บางคนสามารถปรับตัวให้รอดพ้นจากการจู่โจมหรือเปลี่ยนแปลงได้ เช่น เชื้อโควิด-19 เชื้อไวรัส HIV ที่จู่โจมมวลมนุษยชาติในขณะนี้ ต่อให้มีเชื้อโควิด-19 แพร่กระจายได้ง่ายกว่านี้ มนุษย์ก็ไม่สูญพันธุ์เพราะ ความหลากหลายของสารพันธุกรรมจะทำให้คนบางคน แม้จะได้รับเชื้อก็จะไม่ติดเชื้อ บางคนติดเชื้อได้ก็จะไม่เกิดอาการรุนแรง เป็นต้น เช่นเดียวกับการตอบสนองต่อวัคซีน บางคนฉีดวัคซีนแล้วไม่มีผลข้างเคียงใดๆ แต่บางคนมีผลข้างเคียงรุนแรงเหล่านี้ล้วนมีส่วนมาจากความแตกต่างหลากหลายของสารพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตนั่นเอง
มนุษย์มี 20,000 ยีน โดยสารพันธุกรรม 1 ชุดมี 3,000 ล้านเบส
ย้อนกลับไปในปี 2533 ที่เป็นปีเริ่มต้นโครงการวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่มากที่สุดของโลกในขณะนั้นของสหรัฐอเมริกา ที่มีชื่อว่า "โครงการจีโนมมนุษย์" (Human Genome Project) โดยคำว่า "จีโนม" หมายถึงสารพันธุกรรมทั้งหมดที่อยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ โดยโครงการดังกล่าวมีความพยายามจะหาลำดับเบสทั้ง 3,000 ล้านเบสของมนุษย์ ด้วยงบประมาณกว่า 3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และสำเร็จลงในปี 2546 ซึ่งพบว่าในมนุษย์จะมียีนรวมกันทั้งสิ้นประมาณ 20,000 ยีน และประมาณการได้ว่าสารพันธุกรรมหนึ่งชุดจะมีข้อมูลลำดับเบสถึง 3,000 ล้านเบส หรือ 3,000 ล้านนิวคลีโอไทด์ (หน่วยย่อยของ DNA) ซึ่งเปรียบเสมือนตัวอักษรที่เรียงเป็นหนังสือเรื่องเดอะลอร์ดออฟเดอะริงส์ (The Lord of the Rings) เล่มใหญ่ๆ กว่า 30 เล่ม ที่ยากหากจะอ่านได้หมด โดยในแต่ละตัวอักษรของแต่ละคนจะมีข้อมูลที่ส่วนใหญ่เหมือนกันกว่า 99.9 และส่วนน้อยมากที่แตกต่างกัน ความชับซ้อนของสารพันธุกรรมนี้เอง ทำให้ยากต่อการวิเคราะห์ว่าตำแหน่งใดหรือตรงส่วนใดของสารพันธุกรรมทำหน้าที่อะไรบ้างในสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ
"ยีน" กับ "การแพทย์"
ศ.นพ.วรศักดิ์ เล่าว่า ย้อนไปราว 20 กว่าปีก่อน ทารกรายหนึ่งถูกส่งตัวมาที่โรงพยาบาลอย่างเร่งด่วน ด้วยอาการโคม่า ไม่รู้สึกตัวและใกล้จะเสียชีวิต ในฐานะกุมารแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคพันธุกรรมในเวลานั้น ตรวจพบภาวะเลือดเป็นกรด และนำไปสู่การวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมที่หายากชนิดหนึ่ง เมื่อพบสาเหตุของโรค เด็กทารกคนนั้นก็ได้รับการรักษาที่ตรงเหตุ จนอาการดีขึ้นเรื่อยๆ ปัจจุบันเรียนจบปริญญาตรีแล้วและอีกหนึ่งความภาคภูมิใจของทีมวิจัยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย คือการค้นพบยีนก่อโรคใหม่ในมนุษย์เป็นครั้งแรกของโลก เช่น ยีน SATB2 ก่อโรคพัฒนาการล่าช้า (Glass Syndrome), ยิ่น MBTPS2 ก่อโรคกระดูกเปราะ, ยีน KIF6 ก่อโรคสติปัญญาบกพร่องและการพบยีน YEATS2 ก่อโรคลมชักและมีอสั่น ที่ทีมใช้เวลาถึง 14 ปี ในการตรวจวินิจฉัยหายีนที่ผิดปกตินี้
ปัจจุบันเทคโนโลยีในการถอดลำดับยีนหรือสารพันธุกรรมมีความก้าวหน้ามากขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัย ตลอดจนแพทย์ สามารถค้นพบการกลายพันธุ์ในยีนก่อโรคยีนใหม่ที่เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ หรือแม้กระทั่งโรคที่หาพบได้ยากในคนไทย และคนในหลายๆ ประเทศทั่วโลกได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การตรวจวินิจฉัยโรคและการดูแลรักษาปัจจุบัน พลิกเปลี่ยนไปสู่ยุคที่เรียกว่า
"การแพทย์จีโนมิส์" ซึ่งเป็นการดูแลรักษาที่จำเพาะเหมาะสมในแต่ละคนมากขึ้น โดยการนำเอายีน/พันธุกรรม มาประกอบการวินิจฉัยและดูแลรักษา ร่วมกับข้อมูลทางพฤติกรรมและสิ่งแวดล้อมของผู้ป่วย โดยเฉพาะผู้ป่วยกลุ่มโรคทางพันธุกรรมหายาก โรคมะเร็ง โรคไม่ติดต่อเรื้อรัง รวมทั้งยังสามารถหลีกเลี่ยงการแพ้ยาในผู้ป่วยแต่ละรายได้อีกด้วย
ยกตัวอย่างกลุ่มผู้ป่วยโรคหายาก ทีมวิจัย ศ.นพ.วรศักดิ์ ร่วมกับแพทย์และนักวิทยาศาสตร์อีกกว่า 10 สถาบันทั่วประเทศได้เริ่มเก็บข้อมูลยีนคนไทยจำนวน 1,092 รายแล้ว โดยจัดเก็บในฐานข้อมูลที่เรียกว่า The Thai Reference Exome (T-REX/ ซึ่งถือเป็นฐานข้อมูลเก็บรหัสพันธุกรรมคนไทยในระดับละเอียดเช่นนี้เป็นครั้งแรก เรียกว่าเป็นเครื่องมือและวัตถุดิบข้อมูลสำคัญที่สามารถนำเข้ามาประยุกต์ใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ในอนาคต รวมถึงสถิติบ่งชี้ถึงลักษณะทางยีนหรือพันธุกรรมคนไทยที่น่สนใจ อันจะเป็นประโยชน์กับบุคลากรเชี่ยวชาญด้านเวชพันธุศาสตร์ การพัฒนางานวิจัยและนวัตกรรม ตลอดจนโอกาสพัฒนาการวินิจฉัยโรคด้วยเทคโนโลยีจีโนม สำหรับช่วยตรวจพบสาเหตุของโรคที่แม่นยำทำให้ผู้ปวยมีคุณภาพชีวิตดีขึ้นจากเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการดัดแปลงยีน หรือพัฒนาแนวทางการรักษาลงลึกไปถึงต้นน้ำ
โควิด-19 กับการแพทย์จีโนมิกส์
ในสถานการณ์การแพร่ระบาดของเชื้อโควิด-19 ที่ทำให้ทั่วโลกปั่นป่วนกับการจัดหายา วัคชีนป้องกันและรักษาโรค หรือเผชิญกับเศรษฐกิจชะงักในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ทีมวิจัยจีโนมิกส์ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเอง ก็ได้ร่วมกับกลุ่มนักวิจัยไทยและทีมนานาชาติ ทำการศึกษาปัจจัยพันธุกรรมของคนไทยที่ส่งผลต่ออาการความรุนแรงของเชื้อโควิด-19 รวมถึงศึกษาว่ามีปัจจัยทางพันธุกรรมใดที่ส่งผลให้บุคคลเกิดอาการข้างเคียงที่ร้ายแรงจากการรับวัคซีนด้วยเช่นกัน
ศ.นพ.วรศักดิ์ ยีนยันว่าเทคโนโสยีอณูพันธุศาสตร์และจิโนมิกส์เข้ามามีบทบาทอย่างมากในสถานการณ์ระบาดของเชื้อโควิด-19 เพราะเพียงไม่นานหลังพบการแพร่ระบาด นักวิทยาศาสตร์ ก็สามารถอ่านลำดับพันธุกรรมของเชื้อโควิด-19 และเร่งพัฒนาวัคซีนจนสำเร็จได้ในเวลาไม่นาน ทั้งยังสามารถวิเคราะห์ความรุนแรงของอาการผู้ติดเชื้อได้อีกด้วย
จากข่าวที่เรามักได้ยินเป็นประจำถึงผลข้างเคียงของวัคซีน เช่น วัคซีน ก. มีความเสี่ยงต่อภาวะกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ หรือวัคซีน ข. ก็มีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะเกล็ดเลือดต่ำและเลือดไม่แข็งตัว แม้ว่ารายงานวิจัยจะพบโอกาสเกิดผลข้างเคียงมีเพียง 0.01% แต่ก็ทำให้เรากังวลว่าจะเป็น 1 ใน 10,000 ของประชากรหรือไม่ เพราะฉะนั้น ถ้าในอนาคตมีการตรวจยีนหรือถอดรหัสพันธุกรรม อาจทำให้เรารู้ว่าคนไหนมียีนที่เป็นปัจจัยเสี่ยงที่จะให้เกิดผลข้างเคียงใดหรือไม่
การแพทย์ในอนาคต จึงมีความสำคัญที่จะช่วยคลี่คลายใขความลับในตัวมนุษย์ของแต่ละคนออกมา ด้วยการศึกษาปัจจัยทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลด้วยการ "ถอดลำดับสารพันธุกรรม" ซึ่งนับเป็นจุดเริ่มต้นการพัฒนาแนวทางการวินิจฉัย คัดกรองดูแลรักษาโรคแบบจำเพาะกับบุคคล หรือ "การแพทย์จีโนมิกส์" นั่นเอง
ปัจจุบันประเทศไทย มีแผนปฏิบัติการบูรณาการจีโนมิกส์ประเทศไทย หรือ Genomics Thailand (พ.ศ. 2563-2567) เป็นแผนงานที่รัฐบาลโดยคณะรัฐมนตรี มีมติเห็นชอบเมื่อวันที่ 26 มีนาคม 2562 มีสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.) ทำหน้าที่เป็นหน่วยงานกลาง ผ่านการจัดสรรงบประมาณจากสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) ทั้งนี้แผนงานดังกล่าว มีหน่วยงานสำคัญต่างๆ เข้ามาร่วมมือผนึกกำลังกว่า 20 หน่วยงาน
โดยมีเป้าหมายสำคัญเพื่อปรับเปลี่ยนระบบบริการทางการแพทย์ของประเาศให้เกิดมาตรฐานใหม่ที่ดียิ่งขึ้นกว่าเดิม ประชาชนสามารถเข้าถึงการแพทย์แม่นยำได้มากขึ้น ลดความเสี่ยง และลดค่าใช้จ่ายโดยมีการดำเนินงานแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ
1. การจัดสรรทุนเพื่อการวิจัยในอาสาสมัครชาวไทยจำนวน 50,000 ราย ที่เป็นผู้ป่วยใน 5 กลุ่มโรค ได้แก่ โรคมะเร็ง โรคที่ไม่ได้รับการวินิจฉัยและโรคหายาก โรคติดเชื้อ โรคไม่ติดต่อ และผู้ป่วยแพ้ยา (เภสัชพันธุศาสตร์) เพื่อนำไปสู่การวินิจฉัยและวางแนวทางการรักษาโรคเฉพาะบุคคลได้อย่างแม่นยำขึ้น รวมทั้งพัฒนาต่อยอดไปสู่การพัฒนาชุดตรวจ การพัฒนายาใหม่ การทำนายความเสี่ยงของการเกิดโรค เป็นต้น
2. การจัดสรรทุนเพื่อการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานรองรับการวิจัย ได้แก่ การจัดตั้งศูนย์บริการทดสอบทางการแพทย์จีโนมิกส์ (Whole Genome Sequencing Center) เพื่อดำเนินการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนม, ศูนย์สกัดสารพันธุกรรม (National Bio Resource Center) เพื่อทำการสกัดสารพันธุกรรม ให้เป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วประเทศ, และการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านสารสนเทศเพื่อการจัดการและการวิเคราะห์ข้อมูลจีโนม (National Data Bank)
ข้อมูลอ้างอิง
ㆍสัมภาษณ์ ศ.นพ.วรศักดิ์ โชติเลอศักดิ์, ผู้อำนวยการศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะด้านทางด้านเวชพันธุศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, สัมภาษณ์โดย ศุภทิต สนธินุช และละอองดาว เทียนแก้ว. อาคารสุขภาพแห่งชาติ (zoom meeting), 20 กันยายน 2564
ㆍ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. ถอดรหัสยีนก่อนรักษาเยียวยาถูกจุด จุฬาฯ นำการแพทย์จีโนมิกส์วินิจฉัยโรคพันธุกรรมหายากในประเทศไทย (ออนไลน์) 2021,
แหล่งที่มา (22 กันยายน 2564)
ㆍ Vorasuk Shotelersuk. (2021). The Thai reference exome (T-REx) variant database. Retrived September 8, 2021, from
onlinelibrary.wiley.com
ㆍMatt Ridley, ถอรหัสโนมมนุษย์ Genome : The Autobiograghy of a Species in 23 Chapters, แปลโดย ปณต ไกรโรจนานันท์ (กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์สารคดี, 2552, หน้า 3
ㆍจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. Bioinformatics คืออะไร? [ออนไลน์]
แหล่งที่มา
ㆍสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข. แผนปฏิบัติการบูรณาการจีโนมิกส์ประเทศไทย (Genomics Thailand) w.ศ.2563-2567. (2562)
ㆍ ภาพจาก https://pixabay.com/th และ https://th.pngtree.com
ข้อมูลจาก
ความแตกต่างทางพันธุกรรมสู่การแพทย์จีโนมิกส์ ถอดรหัสพันธุกรรมรักษาตรงเหตุ
วารสาร
GENOMICS Thailand
สถาบันวิจัยสาธารณสุข