ศูนย์จีโนมฯ ถอดพันธุกรรม"ฝีดาษลิง"สำเร็จ เร่งพัฒนาชุดตรวจสกัดการระบาด

23 พฤษภาคม 2565 ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ คณะแพทยศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล โพสต์ความก้าวหน้าในการถอดรหัสพันธุกรรมของไวรัสก่อให้เกิด “โรคฝีดาษลิง” พบเคยมีการระบาดในยุโรปช่วง 2561-2562 รวมทั้งพบที่สิงคโปร์ ผ่านเพจเฟซบุ๊ก “Center for Medical Genomics” มีรายละเอียดดังนี้..

 

การถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของไวรัสก่อ โรคฝีดาษลิง (MONKEYPOX) ช่วยในการตรวจวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการ และช่วยตอบคำถามว่าทำไมจึงมีการระบาดของโรคฝีดาษลิงพร้อมกันกว่า 100 รายในหลายประเทศนอกทวีปแอฟริกา (ซึ่งถือเป็นโรคประจำถิ่น) ทั้งในยุโรป สหรัฐอเมริกา และ ออสเตรเลีย 

 

การตรวจวินิจฉัยไวรัสก่อโรคฝีดาษลิง ทางห้องปฏิบัติการด้วยการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนม ทางศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ พร้อมร่วมสนับสนุนหน่วยงานภาครัฐ โดยสามารถรับสิ่งส่งตรวจที่ผ่านการสกัดสารพันธุกรรม (nucleic acid purification) เป็นที่เรียบร้อยมาร่วมด้วยช่วยกันถอดรหัสพันธุกรรม

 

ทั้งนี้เพื่อลดต้นทุนในการตรวจคัดกรองตัวอย่างส่งตรวจจำนวนมากหากมีการระบาดใหญ่ของไวรัสก่อโรคฝีดาษลิงเกิดขึ้นในอนาคต ทางศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ กำลังพัฒนาการตรวจสอบ 40 ตำแหน่งบนจีโนมของไวรัสก่อโรคฝีดาษลิง (เพื่อป้องกันผลบวกและผลลบปลอม) ใช้เวลาในการพัฒนาประมาณ 2 สัปดาห์ จากนี้ *** (ปรับปรุง 23/5/2565 เวลา 7.45)

 

 

ในช่วง 3 วัน ที่ผ่านมา มีรายงานจาก WHO  พบผู้ติดเชื้อที่ยืนยันจากผลในห้องปฏิบัติการ และผู้ต้องสงสัยติดเชื้อมากกว่า 100 ราย จาก 12 ประเทศคือ สเปน, โปรตุเกส, สหรัฐ, แคนาดา, สวีเดน, อิตาลี, เบลเยียม, ฝรั่งเศส, เยอรมนี, เนเธอร์แลนด์, ออสเตรเลีย และ อิสราเอล 

 

ยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจนว่าทำไมมีการระบาดของโรคฝีดาษลิงในหลายประเทศทั่วโลกพร้อมกันในขณะนี้ พบเพียงว่า จากการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของไวรัสก่อโรคฝีดาษลิงที่พบในโปรตุเกสและเบลเยียมในเดือนพฤษภาคม  2565 ปรากฏว่า 

 

“ เป็นสายพันธุ์จากแอฟริกาตะวันตกและมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไวรัสฝีดาษลิงที่เคยแพร่ระบาดจากประเทศไนจีเรียมายังหลายประเทศในยุโรประหว่างปี 2561 และ 2562 อันได้แก่ สหราชอาณาจักร อิสราเอล และสิงคโปร์ ”

 

ขณะนี้มีวัคซีนและยาต้านไวรัสที่คาดว่าใช้ป้องกันและรักษาโรคฝีดาษลิงได้ แต่อาจต้องประเมินผลอีกครั้งจากการใช้จริงในปัจจุบัน

 

 

โรคฝีดาษลิง หรือ โรคไข้ทรพิษลิง (Monkeypox) เกิดจากไวรัสที่มีจีโนมเป็นดีเอ็นเอ สายคู่ เป็นไวรัสที่มีขนาดใหญ่เกือบเท่ากับแบคทีเรีย (ขนาด 281 ± 18 nm × 220 ± 17 nm)  มีวิวัฒนาการก้าวล้ำกว่าไวรัสประเภทอื่น จนสามารถเพิ่มจำนวนได้ในไซโตพลาสซึมของเซลล์เหมือนแบคทีเรียไม่ใช่ในนิวเคลียสเหมือนไวรัสทั่วไป มีอัตราการกลายพันธุ์ต่ำกว่าไวรัสโคโรนา 2019 มาก เนื่องจากมีเอ็นไซม์ของไวรัสเองที่สร้างขึ้นมาคอยแก้ไขตำแหน่งกลายพันธุ์บนจีโนม (proof-reading enzyme) ไม่ได้ก่อโรคติดเชื้อรุนแรงเมื่อเทียบกับไวรัสไข้ทรพิษ (Smallpox) ซึ่งมีอัตราการเสียชีวิตสูงถึง 30 เปอร์เซ็นต์

 

ผู้ติดชื้อโรคฝีดาษลิงจะมีอาการไข้และออกผื่นเป็นตุ่มน้ำพองและมีหนอง และต่อมามีการตกสะเก็ด เกิดเป็นแผลเป็น มีสองสายพันธุ์หลัก : สายพันธุ์คองโกซึ่งรุนแรงกว่า – โดยมีผู้เสียชีวิตมากถึง 10 เปอร์เซ็นต์ – และสายพันธุ์แอฟริกาตะวันตกซึ่งมีอัตราการเสียชีวิต 1 เปอร์เซ็นต์  ส่วนใหญ่หายเองได้ สายพันธุ์ที่มีรายงานการระบาดในยุโรป อเมริกา และออสเตรเลีย 

 

 

ในขณะนี้จากการถอดรหัสพันธุกรรมพบว่าเป็นสายพันธุ์แอฟริกาตะวันตกซึ่งไม่รุนแรง (mild) ส่วนใหญ่เป็นการติดต่อจากสัตว์ฟันแทะหรือลิงป่าจากแอฟริกาสู่คนด้วยการถูกสัตว์กัดหรือข่วน แตะต้องสัตว์ป่วย หรือกินเนื้อสัตว์ป่าที่ไม่สุก

 

ในกรณีการติดต่อระหว่างคนสู่คน การติดต่อของโรคฝีดาษลิงแตกต่างจากไวรัสโคโรนา 2019 ซึ่งแพร่ติดต่อผ่านละอองน้ำลายเล็กๆ ที่ลอยอยู่ในอากาศที่เรียกว่าละอองลอย (aerosols) ส่วนไวรัสก่อโรคฝีดาษลิงจะแพร่กระจายจากการสัมผัสใกล้ชิดกับของเหลวในร่างกาย เช่น น้ำลายจากการไอ หรือน้ำหรือหนองจะตุ่มแผลที่ปนเปื้อนตามที่นอนและของใช้ 

 

“ นั่นหมายความว่าคนที่เป็นโรคฝีดาษลิงมีแนวโน้มที่จะแพร่เชื้อได้น้อยกว่าคนที่เป็นโรคโควิด-19 มาก ”

 

ไวรัสทั้งสองชนิดในระยะแรกจะมีอาการคล้ายไข้หวัดใหญ่ หรือหัด แต่ไวรัสก่อโรคฝีดาษลิง จะกระตุ้นให้ต่อมน้ำเหลืองโต ซึ่งเป็นลักษณะเด่นแยกจากโรคหัด สุกใส งูสวัด ฝีดาษคน และในที่สุดเกิดเป็นตุ่มแผลที่เต็มไปด้วยของเหลวมีลักษณะเฉพาะที่ใบหน้า มือ และเท้า คนส่วนใหญ่หายจากโรคฝีดาษลิงภายในไม่กี่สัปดาห์โดยไม่ต้องรักษา แต่อาจมีแผลเป็นเกิดขึ้นตามตัวและใบหน้า

 

จีโนมของไวรัสก่อโรคฝีดาษลิง ประกอบด้วย ลำดับเบส (A,T,G, หรือ C)  เรียงสลับกันไปมาประมาณ 196,858 ตำแหน่งหรือตัวอักษร  การวิเคราะห์สายวิวัฒนาการ (phylogenetic tree) จากรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมบ่งชี้ว่าไวรัสก่อโรคฝีดาษลิงที่ระบาดในปี 2565 ในประเทศโปรตุเกสและเบลเยียมเป็นสายพันธุ์จากแอฟริกาตะวันตกและมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดที่สุดกับไวรัสฝีดาษลิงที่แพร่จากประเทศไนจีเรียไปยังหลายประเทศในยุโรประหว่างปี 2561 และ 2562 อันได้แก่ สหราชอาณาจักร อิสราเอล และสิงคโปร์ (ภาพที่ 2) 

 

หากสงสัยว่ามีการระบาดของโรคฝีดาษลิงในคนเกิดขึ้นในประเทศเป็นจำนวนมาก หน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถทำการ “สวอป” น้ำลาย ส่วนน้ำหรือหนองจากตุ่มแผล ทำการสกัดสารพันธุกรรม (nucleic acid purification) ส่งมายังศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ เพื่อให้ร่วมด้วยช่วยกันถอดรหัสพันธุกรรม

 

 

ในระยะแรกที่ยังไม่มีชุดตรวจ  PCR แพร่หลาย ทางศูนย์จีโนมทางการแพทย์สามารถร่วมถอดรหัสพันธุกรรมด้วยเทคโนโลยี long-read nanopore sequencing ในลักษณะของ “shortgun metagenomic sequencing” กล่าวคือไม่จำเป็นต้องทราบว่าในสิ่งส่งตรวจมีจุลชีพหรือไวรัสประเภทใดได้สำเร็จภายในเวลา 48 ชั่วโมง 

 

หากใช้ “ชิพ (flow cell) ขนาดเล็ก” ในการถอดรหัสพันธุกรรม จะสามารถถอดรหัสพันธุกรรมได้ประมาณ 20 ตัวอย่างต่อชิพ (ภาพ 3) แต่หากใช้ชิพใหญ่ในการถอดรหัสพันธุกรรมไวรัสโรคฝีดาษลิงทั้งจีโนม จะสามารถตรวจสอบหรือถอดรหัสพันธุกรรมได้มากกว่า 4,000 ตัวอย่างต่อชิพ (ภาพ 4) ผลลัพธ์ที่ได้คือจะทราบว่ามีจุลชีพหรือไวรัสประเภทใดบ้างและจำนวนเท่าไรในตัวอย่างส่งตรวจนั้นๆ

 

ล่าสุดมีการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของไวรัสก่อโรคฝีดาษลิงในโปรตุเกสและเบลเยียมได้สำเร็จ  ซึ่งทางศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ ได้ใช้รหัสพันธุกรรมดังกล่าวเป็นพิมพ์เขียวในการสร้างชุดตรวจจีโนมไวรัสก่อโรคฝีดาษลิง  40 ตำแหน่งพร้อมกันเพื่อป้องกันการเกิดผลบวก หรือผลลบปลอม (ต่างจาก PCR ซึ่งตรวจจีโนมได้ 1-2 ตำแหน่ง) ใช้เวลาในการตรวจประมาณ 24 ชั่วโมงด้วยเทคโนโลยี “Massarray genotyping” สามารถตรวจได้ 100 ตัวอย่างต่อวัน (ภาพที่ 5) ด้วยต้นทุนการตรวจต่ำกว่าการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนม โดยมีค่าใช้จ่ายและระยะเวลาที่ใช้ตรวจไม่ต่างจากการตรวจ PCR ที่ใช้ตรวจคัดกรองเชื้อไวรัสโคโรนา 2019   

 

ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ฯ คาดว่าจะสามารถพัฒนาชุดตรวจด้วยเทคโนโลยี Massarray genotyping ได้แล้วเสร็จในอีกประมาณ 2 สัปดาห์ จากนี้

 

หวังว่าจะไม่มีการระบาดของไข้ฝีดาษลิงหรือไข้ทรพิษลิงเกิดขึ้นในประเทศไทย

 

ที่มา : เพจเฟซบุ๊ก Center for Medical Genomics