โดย Jianhua Luo เผยแพร่สิงหาคม 05, 2018
สแตนด์เซ็กซี่บาคาร่าดีของภาพยนตร์เรื่อง ‘Rampage’ ที่โรงภาพยนตร์ในกรุงเทพฯ ไทย นักวิทยาศาสตร์ในภาพยนตร์เรื่องนี้ใช้ CRISPR เพื่อสร้างสัตว์ประหลาด (เครดิตภาพ: ซารุณยู L/shutterstock.com)
ภาพยนตร์ที่เพิ่งเปิดตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ชื่อ “Rampage” มีดเวย์น “เดอะร็อค” จอห์นสันใช้เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมที่เรียกว่า CRISPR เพื่อเปลี่ยนกอริลลาท่ามกลางสัตว์อื่น ๆ ให้กลายเป็นสัตว์ประหลาดมังกรบินที่มีฟันขนาดมหึมา แม้ว่านี่จะเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ ไม่ต้องพูดถึงเป็นไปไม่ได้ แต่ภาพยนตร์เรื่องนี้ก็รวบรวมจินตนาการของสาธารณชนและความสนใจและความหลงใหลล่าสุดของพวกเขาด้วย CRISPR
CRISPR ซึ่งย่อมาจาก Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats เดิมเป็นส่วน
หนึ่งของระบบป้องกันแบคทีเรียที่พัฒนาขึ้นเพื่อทําลาย DNA ต่างประเทศที่เข้าสู่แบคทีเรีย แต่ระบบนี้ยังสามารถแก้ไข DNA ได้ และตอนนี้นักพันธุศาสตร์ได้ฝึกฝนเทคโนโลยีเพื่อเปลี่ยนลําดับดีเอ็นเอที่เราระบุ สิ่งนี้ได้สร้างความตื่นเต้นและความคาดหวังอย่างมากเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้ CRISPR เพื่อเปลี่ยนลําดับพันธุกรรมเพื่อปรับปรุงสุขภาพของเรารักษาโรคปรับปรุงคุณภาพและปริมาณของเสบียงอาหารของเราและจัดการกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
แต่เอกสารทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดไม่กี่ฉบับแนะนําว่า CRISPR ไม่ได้ไม่มีปัญหา การวิจัยพบว่า CRISPR สามารถทําลาย DNA ที่อยู่ไกลจาก DNA เป้าหมายที่เรากําลังพยายามแก้ไข ในฐานะนักชีววิทยามะเร็งที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กฉันใช้ CRISPR ในห้องปฏิบัติการของฉันเพื่อศึกษามะเร็งของมนุษย์และพัฒนาวิธีการฆ่าเซลล์มะเร็ง แม้ว่าการค้นพบใหม่จะมีความสําคัญ แต่ฉันไม่คิดว่าการเปิดเผยเหล่านี้ออกกฎการใช้เทคโนโลยีในสภาพแวดล้อมทางคลินิก แต่พวกเขาแนะนําให้เราใช้มาตรการเตือนเพิ่มเติมเมื่อเราใช้กลยุทธ์เหล่านี้
)
การใช้การแก้ไขจีโนมเพื่อรักษาโรคของมนุษย์นั้นยั่วเย้ามาก การแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่สืบทอดมาซึ่งก่อให้เกิดโรคของมนุษย์เช่นเดียวกับการแก้ไขประโยคเป็นแอปพลิเคชันที่ชัดเจน กลยุทธ์นี้ประสบความสําเร็จในการทดสอบสัตว์
ในสหรัฐอเมริกาและยุโรปมีการวางแผนการทดลองทางคลินิกสําหรับโรคของมนุษย์หลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลองระยะที่ 1/2 ของการตัดต่อยีนมีการวางแผนในยุโรปสําหรับβธาลัสซีเมียของมนุษย์ ซึ่งเป็นความผิดปกติของเลือดทางพันธุกรรมที่เป็นสาเหตุของโรคโลหิตจางที่ต้องถ่ายเลือดตลอดชีวิต ในปี 2018 มีการวางแผนการทดลอง CRISPR สําหรับโรคโลหิตจางเคียวเซลล์ซึ่งเป็นความผิดปกติของเลือดที่สืบทอดมาอีกโรคที่เกิดจากการกลายพันธุ์ที่ทําให้เซลล์เม็ดเลือดแดงเสียรูปมีการวางแผนในสหรัฐอเมริกา
สําหรับการทดลองทั้งสองนี้การแก้ไขยีนจะทํา ex vivo – นอกร่างกายของผู้ป่วย เซลล์เม็ดเลือดซึ่งเป็น
เซลล์ต้นกําเนิดที่สร้างเซลล์เม็ดเลือดแดงจะถูกนํามาจากผู้ป่วยและแก้ไขในห้องปฏิบัติการ เซลล์จะถูกนําเข้าสู่ผู้ป่วยรายเดิมอีกครั้งหลังจากการกลายพันธุ์ได้รับการแก้ไขแล้ว ความคาดหวังคือการแก้ไขสเต็มเซลล์เซลล์ที่พวกเขาผลิตในขณะนี้จะเป็นปกติรักษาโรค
วิธีการอดีต vivo ยังถูกนํามาใช้ในประเทศจีนเพื่อทดสอบการรักษาโรคมะเร็งในมนุษย์จํานวนมาก มีนักวิจัยใช้เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่า T cells จากผู้ป่วยมะเร็งและใช้ CRISPR เพื่อหยุดเซลล์เหล่านี้จากการผลิตโปรตีนที่เรียกว่า PD-1 (โปรแกรมเซลล์ตาย-1) โดยปกติ PD-1 จะป้องกันไม่ให้เซลล์ T โจมตีเนื้อเยื่อของตัวเอง อย่างไรก็ตาม เซลล์มะเร็งใช้ประโยชน์จากกลไกการป้องกันนี้เพื่อหลบเลี่ยงระบบป้องกันของร่างกาย การถอด PD-1 ช่วยให้ทีเซลล์สามารถโจมตีเซลล์มะเร็งได้อย่างแรง ผลลัพธ์เบื้องต้นจากการทดลองทางคลินิกโดยใช้ทีเซลล์ที่แก้ไขยีนปรากฏผสมกัน
ในห้องปฏิบัติการของฉันเมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้มุ่งเน้นไปที่การจัดเรียงโครโมโซมใหม่ซึ่งเป็นข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่ส่วนของโครโมโซมข้ามและเข้าร่วมส่วนที่ห่างไกลของโครโมโซมเดียวกันหรือต่างกัน โครโมโซมกวนเป็นลักษณะที่กําหนดของมะเร็งส่วนใหญ่ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวคือ “ฟิลาเดลเฟียโครโมโซม” ซึ่งโครโมโซม 9 เชื่อมต่อกับโครโมโซม 22 ซึ่งเป็นสาเหตุของมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันแบบมัยอีลอยด์
ทีมของฉันใช้ CRISPR ในแบบจําลองสัตว์เพื่อแทรกยีนฆ่าตัวตายเพื่อกําหนดเป้าหมายเฉพาะเซลล์มะเร็งตับและต่อมลูกหมากที่มีการจัดเรียงใหม่ดังกล่าว เนื่องจากการจัดเรียงโครโมโซมใหม่เหล่านี้เกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์มะเร็ง แต่ไม่ใช่เซลล์ปกติ เราจึงสามารถกําหนดเป้าหมายมะเร็งได้โดยไม่เกิดความเสียหายต่อเซลล์ที่แข็งแรงเซ็กซี่บาคาร่า / สัตว์เลี้ยง
