การวิเคราะห์ลำดับเบสของยีนแอนไซโลสโตมาซีครีตโปรตีนชนิดที่ 2 ของพยาธิปากขอชนิดนีเคเตอร์อเมริกานัสในประเทศไทย

Abstract

ในปัจจุบันมีผู้ป่วยที่ได้รับเชื้อและเป็นโรคพยาธิปากขอสูงถึง 600 ถึง 700 ล้านคนทั่วโลก สามารถคำนวณเป็นจำนวนปีที่สูญเสียไปอันเนื่องมาจากการตายก่อนวัยอันควร หรือจำนวนปีที่สูญเสียไปจากภาวะทุพลภาพหรือเสื่อมสมรรถภาพ (DALY) ประมาณ 1.83 ล้าน DALY ต่อปี พยาธิปากขอชนิด Necator americanus มีอัตราชุกและการแพร่กระจายมากกว่า 85% ของการติดเชื้อพยาธิปากขอทั่วโลก โดยการสูญเสียเลือดในลำไส้จากการติดเชื้อพยาธิปากขอ นำมาสู่การเกิดโรคโลหิตจางและภาวะทุพลโภชนาการโดยเฉพาะในเด็ก ซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการด้านสติปัญญา ยาฆ่าพยาธิปากขอเป็นวิธีที่ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคพยาธิเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามถึงแม้ยาฆ่าพยาธิจะมีประสิทธิภาพในการกำจัดพยาธิ แต่กลับพบการติดเชื้อพยาธิปากขอซ้ำในอัตราสูงหลังจากการรักษาภายในช่วงเวลาไม่กี่เดือน ด้วยสาเหตุนี้ทำให้มีการแสวงหามาตรการอื่นเพื่อป้องกันโรคพยาธิปากขอ รวมทั้งการผลิตวัคซีน โปรตีน Ancylostoma secreted protein-2 (ASP-2) ของเชื้อพยาธิปากขอชนิด N. americanus มีศักยภาพในการเป็นองค์ประกอบของวัคซีนสำหรับป้องกันโรคพยาธิปากขอ โดยมีข้อมูลยืนยันประสิทธิภาพของโปรตีน ASP-2 จากพยาธิปากขอ ซึ่งได้มีการศึกษาทดลองในสัตว์พบว่า สามารถลดจำนวนตัวอ่อนพยาธิปากขอที่เจริญเติบโตเป็นระยะตัวเต็มวัยได้ ส่งผลให้จำนวนไข่ที่ปนออกมากับอุจจาระลดลงรวมทั้งลดการสูญเสียเลือดในลำไส้ โปรตีน ASP-2 จากพยาธิปากขอชนิด N. americanus ซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุล 21.3 กิโลดาลตัน เรียกว่า Na-ASP-2 จากการศึกษาพบว่ายีน Na-ASP-2 มีกรดอะมิโนทั้งหมด 210 ตัวซึ่งอ้างมาจาก clone cDNA โดยความหลากหลายของยีน Na-ASP-2 ในระดับนิวคลีโอไทด์ ยังไม่มีการสำรวจจากประชากรพยาธิปากขอตามธรรมชาติมาก่อน ซึ่งถ้าโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของวัคซีนมี epitope ที่แตกต่างไปจากโปรตีนของพยาธิปากขอในประชากรที่ติดเชื้อโดยทั่วไป อาจทำให้วัคซีนมีประสิทธิภาพลดลงซึ่งเป็นอุปสรรคในการพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคพยาธิปากขอ ดังนั้นจึงได้ศึกษาโดยใช้ตัวอย่างพยาธิปากขอระยะตัวอ่อนชนิด N. americanus ทั้งหมด 32 ตัวอย่าง (ผู้ที่ติดเชื้อ 1 คนต่อตัวอ่อนพยาธิ 1 ตัว) จากผู้ป่วยที่มีเชื้อพยาธิปากขอจากจังหวัดตาก ราชบุรีและนครศรีธรรมราช แต่ละตัวอย่างได้มาจากการเพาะเลี้ยงให้เป็นระยะตัวอ่อนเพื่อเตรียมสกัดดีเอ็นเอ และเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอของยีน Na-ASP-2 ในแต่ละตัวอย่างโดยอาศัยปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอร์เรส (PCR) ใช้ Primers ที่ออกแบบมาจากลำดับนิวคลีโอไทด์ของ cDNA ในฐานข้อมูล GenBank Database ของยีน Na-ASP-2 คือ accession number AY288089 จากการวิเคราะห์ผลทาง PCR พบว่าในแต่ละตัวอย่างมีขนาดประมาณ 2kb หรือ 2,000 bp ซึ่งมีขนาดยาวกว่า cDNA และในส่วนที่เพิ่มขึ้นมานั้นอาจเป็นส่วนของ intron โดยเมื่อเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของ cDNA ใน GenBank Database กับ ลำดับนิวคลีโอไทด์ของ cDNA และ genomic DNA จากที่ได้ศึกษาพบว่ายีน Na-ASP-2 ประกอบด้วย exon 8 ส่วน และ intron 7 ส่วน โดยในบริเวณระหว่างรอยต่อ exon และ intron ได้เป็นไปตาม GT/AG rule ซึ่งในส่วน intron พบได้ในยีนจำพวกเซลล์แบบยูคารีโอต และจากการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน Na-ASP-2 จำนวน 32 ตัวอย่าง พบความหลากหลายในส่วน intron 4 ส่วนจากทั้งหมด 7 ส่วน และในส่วน exon พบการแทนที่ของนิวคลีโอไทด์เพียง 3 ตำแหน่ง ซึ่งอยู่ใน 3 ส่วนจากทั้งหมด 8 ส่วน โดยมีเพียง 1 ตำแหน่งเท่านั้นที่ทำให้กรดอะมิโนเปลี่ยนชนิด ส่วน 2 ตำแหน่งไม่ทำให้กรดอะมิโนเปลี่ยนชนิด ดังนั้นจะเห็นได้ว่าลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน Na-ASP-2 ที่ได้มาจากตัวอย่างพยาธิปากขอระยะตัวอ่อนของคนมีหลากหลายอยู่ในระดับต่ำ จากข้อมูลนี้จึงน่าจะเป็นข้อสนับสนุนในการนำไปเป็นข้อมูลพื้นฐาน ของการพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคพยาธิปากขอต่อไปได้