ยีนบำบัด การรักษาโดยใช้ยีนบำบัด รักษาโรคมะเร็ง ยีนบำบัด ไทยรัฐ

เมื่อใดก็ตามที่ยีนนั้นมีลักษณะที่แตกต่างไปจากที่ควรจะเป็น จะทำให้ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ หรือร่างกายไม่สามารถควบคุมการทำงานที่ผิดปกติไปของยีนนั้นๆ จะก่อให้เกิดโรคมะเร็ง ตัวอย่างของยีนในร่างกาย

ภเมื่อใดก็ตามที่ยีนนั้นมีลักษณะที่แตกต่างไปจากที่ควรจะเป็น จะทำให้ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ หรือร่างกายไม่สามารถควบคุมการทำงานที่ผิดปกติไปของยีนนั้นๆ จะก่อให้เกิดโรคมะเร็ง ตัวอย่างของยีนในร่างกายที่มีการกลายพันธุ์หรือมีความบกพร่องในการทำงานจนทำให้เกิดโรคมะเร็งต่างๆ ได้ เช่น EGFR gene (Epidermal Growth Factor Receptor), HER 2 gene (Human Epidermal Factor Receptor 2), cKIT gene เป็นต้น ยีนบรรจุข้อมูลนับหลายพันล้านชนิด เป็นตัวกำกับให้ร่างกายดำเนินชีวิต ข้อมูลนี้บรรจุอยู่ในยีน ซึ่งก็คือกรดนิวคลีอิก (DNA)ภพันธุกรรมนี้มีการถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูก และเป็นตัวกำหนดรูปร่างหน้าตา ยีนยังเป็นตัวกำหนดโอกาสที่จะเกิดโรคใดโรคหนึ่งจากประวัติครอบครัว หากรู้ว่ายีนชนิดใดมีความผิดปรกติหรือขาดหายไป และทำให้เกิดโรค ก็สามารถทราบสาเหตุของการเกิดโรคนั้น วิธีการกำจัดต้นตอสาเหตุแห่ง การเกิดโรคก็คือ การนำยีนปกติหรือดีใส่เข้าไปแทน เพื่อให้ร่างกายทำหน้าที่เป็นปกติเหมือนเดิม ซึ่งเรียกว่าภ"ยีนบำบัด"

ยีนของสิ่งมีชีวิตต่างๆ รวมทั้งคนด้วย ส่วนใหญ่จะถูกถอดรหัส และแปลรหัสออกมาเป็นโปรตีนที่สามารถทำงานต่างๆ เพื่อให้เกิดกิจกรรมของเซลล์ ซึ่งบางครั้งเราอาจเรียกโปรตีนเหล่านี้ว่าเอนไซม์ เมื่อคนขาดเอนไซม์ กิจกรรมของเซลล์จะไม่สมบูรณ์ หรืออาจไม่เกิดกิจกรรมของเซลล์เลย ก็ได้ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดความผิดปกติของเซลล์ และทำให้คนนั้นป่วยไปด้วย เช่น โรค Hemophilia หรือ โรคเลือดไหลไม่หยุดจะขาดโปรตีน Factor VIII หรือ Factor IX เป็นต้น ยีนบำบัดเป็นเทคโนโลยีในการรักษาโรคแบบใหม่โดยการใส่ยีนลงไป เพื่อประโยชน์ในการรักษา เช่น การใส่ยีนที่สมบูรณ์ลงไปในเซลล์ที่มียีนบกพร่อง เป็นต้น การรักษาด้วยวิธียีนบำบัด ถือเป็นความหวังของวงการแพทย์ปัจจุบัน แต่ผลการศึกษาที่ผ่านมามักจะไม่ประสบความสำเร็จ ในปี 2002 นักวิจัยสามารถนำเทคนิคดังกล่าวใช้รักษาโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องชนิดที่เป็นมาแต่กำเนิด ถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูกด้วยขบวนการมิวเตชั่นที่ยีนเดียว การรักษายีนบำบัดดังกล่าวใช้หลักการสกัดเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดของพ่อแม่ นำมาแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรม จากนั้นเลี้ยงเซลล์ในห้องทดลอง แล้วนำกลับไปฉีดให้เด็กที่ป่วย พบว่าร่างกายของผู้ป่วยเด็กสามารถสร้างระบบภูมิคุ้มกันใหม่ได้เป็นอย่างดี เซลล์ต่างๆ ทำหน้าที่ได้ตามปกติ

โรคมะเร็ง

1. โรคมะเร็งเป็นโรคที่นับวันจะมีอัตราการเพิ่มของผู้ป่วยสูงขึ้นเรื่อยๆ และวิธีบำบัดรักษาให้ หายขาดก็ยาก แต่ความก้าวหน้าทางโมเลกุลชีวภาพที่ผสมผสาน กับจินตนาการทางวิทยาศาสตร์ ที่ไม่เคยหยุดนิ่ง ทำให้มนุษย์ไม่ย่อท้อที่จะค้นคว้า และวิจัยงานทางด้านพันธุกรรมซึ่งเป็นสาเหตุพื้นฐานการเกิดของโรคมะเร็ง
2. นักวิทยาศาสตร์พบว่า มีความผิดปกติของสารพันธุกรรมในคนที่เป็นโรคมะเร็ง จึงเกิดแนวคิดในการรักษา โรคที่เกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรมเหล่านี้โดย การรักษาสารพันธุกรรมหรือยีน ซึ่งถือว่าเป็นการแก้ไขที่ต้นเหตุของโรค โดยมีแนวคิดง่ายๆ ว่าหากโรคมะเร็งเกิดจากความผิดปกติ ของยีนตัวใดก็ควรจะมีการรักษาหรือควบคุมเฉพาะการทำงานที่ผิดปกติของยีนนั้น
3. ในปัจจุบันแนวทางในการรักษาโรคมะเร็งที่เราคุ้นเคยกันดีก็คือ การรักษาโดยการผ่าตัด ฉายรังสี เคมีบำบัด สำหรับการรักษาแบบใหม่ได้เข้ามาเป็นอีกทางเลือกและอีกความหวังหนึ่งของผู้ป่วยโรคมะเร็ง โดยเป็นการรักษาโรคมะเร็งวิธีใหม่ ซึ่งสามารถช่วยให้ผู้ป่วยมีชีวิตอยู่ได้โดยไม่ทุกข์ทรมาน
4. เซลล์ของร่างกายมนุษย์ นอกจากจะเป็นรากฐานของการมีชีวิต และสุขภาพแล้ว เซลล์ยังเป็นรากฐานของโรคภัยไข้เจ็บ และความตายด้วย การเกิดมะเร็งก็จะมีจุดเริ่มต้นจากเซลล์เช่นกัน โดยจะเกิดความพิการหรือผิดปกติที่ยีน เซลล์แบ่งตัวโดยไม่ยอมหยุดอยู่ภายใต้การบังคับบัญชาของร่างกาย
5. ร้อยละ 25 ของโรคมะเร็งเต้านมทุกชนิดจะมีความแปรปรวนเกิดขึ้นกับยีนบางตัวหลังเซลล์แบ่งตัวซ้ำกันหลายครั้ง ทำให้เซลล์รุ่นหลังมีตัวรับสัญญาณสำหรับสารกระตุ้นการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นผิดปกติ ตัวรับสัญญาณนี้อยู่บนผิวเซลล์ มีหน้าที่รับคำสั่งส่งผ่านผิวเซลล์ไปยังนิวเคลียสให้เซลล์แบ่งตัว เนื้อเยื่อเต้านมจึงได้รับคำสั่งให้เติบโตมากเกินปกติ ในที่สุดเซลล์จะเติบโตมากขึ้นจนไม่สามารถควบคุมได้
6. การรักษาชนิดนี้เกิดขึ้นมานานพอสมควรแล้ว ประมาณ 4-5 ปี ซึ่งการให้การรักษาด้วยวิธีใหม่นี้ แนวโน้มพบว่าผลตอบสนองดีกว่าในแง่ของการรักษาที่เฉพาะจุด ซึ่งยาที่ใช้รักษาสังเคราะห์มาจากห้องทดลอง จะผลิตมาจากความรู้เรื่องยีนโดยเฉพาะ ยาออกฤทธ์ตรงไปยังเซลล์มะเร็งเลยไม่ทำลายเซลล์ที่ปกติส่วนอื่นๆ ของร่างกาย

โรคทางพันธุกรรม

1. โรคทางพันธุกรรมที่สามารถรักษาได้ด้วยวิธีนี้มักเป็นโรคที่เกิดจากความผิดปกติขอ งยีนเพียงตำแหน่งเดียว เช่น Hemophilia การรักษาโรคเหล่านี้ จะใช้การแทนที่ยีนที่ผิดปกติด้วยยีนที่ปกติเรียกว่าการแทนที่ยีน
2. โรคทางพันธุกรรมที่ไม่ใช่ Mendelian disorders ยังรักษาไม่ได้ แต่ก็มีผู้พยายามใช้ยีนบำบัดในการรักษาโรคเหล่านี้อยู่ ส่วนใหญ่เป็นโรคที่เกิดจากหลายปัจจัย หรืออาจเกิดจากความผิดปกติที่หลายๆ ตำแหน่ง การแก้ไขความผิดปกติทุกๆ ตำแหน่งทำได้ยากยิ่ง
3. วิธีการใส่ยีนเข้าไปในเซลล์เพื่อให้เซลล์สร้างโปรตีนที่ไม่เคยสร้าง ซึ่งจะกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย เรียกวิธีนี้ว่าภgene augmentation
4. การ รักษาโรคพันธุกรรม นักวิทยาศาสตร์ต้องดูที่ยีน หรือชุดของยีนที่ทำให้เกิดโรค จากทั้งหมด 25,000-35,000 ยีนในเซลล์ของมนุษย์ ในอนาคตจะสามารถ แยกแยะ วินิจฉัย และรักษาโรคต่างๆ เหล่านี้ได้

โรคติดเชื้อไวรัส

1. เมื่อไวรัสเข้าสู่ร่างกายของคน ไวรัสจะถูกกำจัดออกโดยระบบภูมิคุ้มกันของคนนั้น แต่ก็มีไวรัสอีกหลายชนิดที่สามารถแอบซ่อนอยู่ในร่างกายของคนได้เป็นเวลานาน เช่น ไวรัสตับอักเสบบี หรือ Epstein-Barr Virus ที่เมื่อแอบซ่อนอยู่ในเซลล์ของคนแล้วจะทำให้เซลล์นั้นกลายพันธุ์ไปเป็นเซลล์มะเร็ง
2. การติดเชื้อ HIV หรือไวรัสโรคเอดส์ก็สามารถหลบหลีกระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายได้เช่นกันเนื่อง จากการกลายพันธุ์ของ HIV จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้ระบบภูมิคุ้มกันไม่สามารถกำจัดเชื้อไวรัสออกจากร่างกายได้หมด
3. ความพยายามใช้ยีนบำบัดในการรักษาโรคติดเชื้อไวรัสเหล่านี้ โดยจะใส่ยีน ต้านไวรัสลงไปในเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสทำให้เซลล์นั้นๆ ต่อต้านการติดเชื้อไวรัสได้

เทคนิคการใช้ยีนบำบัดในผู้ป่วย

1. วิธีสกัดกั้นการทำงานของยีนไม่ดี เช่น การใช้ tumor suppression gene เป็นยีนซึ่งมีคุณสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง นำมารวมกับตัวนำส่งซึ่งอาจจะเป็นไวรัส แล้วฉีดเข้าไปในร่างกายของผู้ป่วยโดยตรง
2. วิธีใช้เซลล์ต้นกำเนิด พบว่าเรโทรไวรัสบางชนิดเป็นพาหะนำส่งยีนเข้าไปในเซลล์ต้นกำเนิดของไขกระดูกได้ จากนั้นจึงนำเซลล์ที่ได้ซึ่งมียีนใหม่ใส่กลับเข้าไปในไขกระดูก โดยใช้วิธีการเปลี่ยนถ่ายไขกระดูก
3. การใช้ยีนรวมกับตัวรับ (receptor) ของเซลล์ที่ต้องการยีนใหม่ แล้วใส่กลับเข้าไปในร่างกาย
4. ใช้ยีนต่อกับอะดีโนไวรัส แล้วพ่นสูดทางจมูกเพื่อนำส่งยีนในโรคทางเดินหายใจส่วนต้น เช่น cystic fibrosis
5. วิธีฉีดยีนของเชื้อโรคหรือเชื้อมะเร็งใส่เข้าไปในเม็ดเลือด และฉีดเข้าไปในผู้ป่วย เพื่อกระตุ้นให้มีการสร้างภูมิต้านทานโรค
6. อาจจะใช้ยีนในการป้องกันโรคเพียงระยะสั้น เช่น ในผู้ป่วยโรคฮีโมฟีเลีย เมื่อมีบาดแผล ในอนาคตอาจจะสามารถควบคุมให้ยีนทำงานหรือหยุดการทำงานเหมือนปิด-เปิดสวิทช์ไฟ ยีนไม่ดีจะถูกแทนที่ด้วยยีนดี เพื่อให้ร่างกายทำหน้าที่เป็น ปกติ

วิธีการตรวจยีน

1. ตรวจโปรตีนที่ยีนผลิตออกมา
2. นำดีเอ็นเอไปตรวจเพื่อที่ดูว่ายีนส่วนไหนมีการกลายพันธุ์ และมีลักษณะของการกลายพันธุ์แบบไหน
3. ในปัจจุบันนี้มีเทคโนโลยีที่สามารถนำมาใช้ในการตรวจหายีนที่มีความผิดปกติในเซลล์มะเร็งชนิดต่างๆ ได้หลายชนิด โดยทั่วๆ ไปแล้วจะใช้เทคโนโลยีในการตรวจที่เรียกว่า Immunohistochemical Study เป็นการตรวจโปรตีนที่ยีนนั้นๆ ผลิตออกมา ถ้ายีนใดมีความผิดปกติ ยีนนั้นจะสร้างโปรตีนมากกว่าปกติ
4. สำหรับ Molecularbiological Study เป็นการศึกษาในระดับของ DNA ของเซลล์มะเร็ง ทำให้ทราบถึงลักษณะของความผิดปกติของยีนนั้นๆ เช่น Mutation site หรือ point of mutation ซึ่งจะทำให้ทราบถึงประสิทธิภาพ และการตอบสนองต่อการรักษาได้อีกด้วย

ยีนที่พบในโรคมะเร็ง

1. EGFR มะเร็งปอด มะเร็งที่ศรีษะ และลำคอ
2. HER2 มะเร็งเต้านม
3. cKIT มะเร้งชนิด GIST, sarcoma
4. BRCA1 มะเร็งเต้านม
5. P53 มะเร็งเต้านม
6. VEGF มะเร็งลำไส้ใหญ่, sarcoma, มะเร็งปอด, มะเร็งตับอ่อน
7. BRAF มะเร็งชนิด sarcoma, มะเร็งผิวหนังชนิด malignant melanoma
8. APC มะเร็งลำไส้ใหญ่

หลักการของยีนบำบัด

1. เริ่มต้นด้วยการตัดต่อเรียงลำดับหน่วยย่อยภายในสายของดีเอ็นเอ ให้เป็นลำดับยีนที่ต้องการ สายดีเอ็นเอที่ได้เรียกว่า"recombinant DNA"ภที่นำมาใช้เป็นยารักษาผู้ป่วย
2. เซลล์เป้าหมาย (target cells) ของผู้ป่วยที่ได้รับการถ่ายทอดสายดีเอ็นเอนี้ จะสามารถผลิต RNA หรือโปรตีนได้ปกติ ตามที่ได้กำหนดโดยยีนที่ถูกตัดต่อให้ถูกต้องแล้ว
3. การถ่ายยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายนั้น จำเป็นต้องอาศัยตัวนำ หรือเวคเตอร์ (vector) นิยมใช้ไวรัสเป็นตัวนำเนื่องจากไวรัสมีความสามารถพิเศษในการนำส่งยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และไวรัสอาศัยกลไกในเซลล์คนในการแบ่งตัวของไวรัส
4. ไวรัสที่นำมาใช้เป็นตัวนำ เป็นไวรัสที่ถูกทำให้อ่อนแอลง หรือมีการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบบางส่วนไป โดยกำจัดส่วนประกอบที่ทำให้เกิดโรคของไวรัสออกให้หมด และการแทรกยีนที่ใช้ในการรักษา (therapeutic gene) เข้าสู่ไวรัสตัวนำ
5. การใช้ตัวนำสังเคราะห์ (synthetic vector) ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนโพลิเมอร์ หรือไขมันในรูปอนุภาค เพื่อนำส่งต่อ