การศึกษา Whole genome ของเชื้อไวรัสก่อโรคอุจจาระร่วงและอาหารเป็นพิษด้วยเทคนิค Next generation sequencing

บทคัดย่อ

ไวรัสโนโร และไวรัสโรทากลุ่มเอ เป็นสาเหตุหลักของโรคอุจจาระร่วงจากไวรัสทั่วโลก มีการประมาณไว้ว่าในทุกๆปีจะมีเด็กที่อายุต่ำกว่า 5 ปีประมาณ 500,000 คนเสียชีวิตจากไวรัสโนโรและโรทานี้ โดยเฉพาะในประเทศที่กำลังพัฒนา ปัจจุบันมีการรายงานการระบาดของไวรัสโรทาสายพันธุ์ที่เกิดใหม่มากขึ้นและเป็นสาเหตุก่ออาการรุนแรงของโรคสูงขึ้น ซึ่งสายพันธุ์ที่เกิดใหม่นั้นเกิดจากการผสมแลกเปลี่ยนยีนกัน (Re-assortment) ในแต่ละส่วนของยีนโนมของไวรัส ซึ่งสายพันธุ์ใหม่นี้วัคซีนที่ใช้อยูในปัจจุบันไม่สามารถป้องกันได้ ปัจจุบันจึงมีการพัฒนาวัคซีนโรทาขึ้นมาใหม่เพื่อให้สามารถป้องกันซีโรทัยป์ใหม่ๆได้ สำหรับไวรัสโนโรนั้น ปัจจุบันพบว่ามีการแลกเปลี่ยนยีนกันระหว่าง genotype ทำให้เกิดเป็น Recombinant Norovirus genotype ใหม่ๆเกิดขึ้น ซึ่ง recombinant genotype นี้พบเป็นสาเหตุการก่อโรคอุจจาระร่วงและอาหารเป็นพิษในหลายประเทศ ซึ่งไวรัสโนโรนี้ยังไม่มีวัคซีนป้องกัน แต่ขณะนี้ประเทศญี่ปุ่นและอเมิริกากำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาวัคซีนป้องกันโนโรอยู่ คณะผู้วิจัยจึงได้ดำเนินการศึกษาข้อมูลคุณลักษณะของจีโนมของไวรัสโรทาและโนโรที่พบในผู้ป่วยอุจจาระร่วงและอาหารเป็นพิษ เพื่อให้ทราบการเปลี่ยนแปลงของยีนของไวรัส โดยได้ดำเนินการคัดเลือกเชื้อไวรัสที่เป็นตัวแทนของแต่ละสายพันธุ์ของไวรัสโรทาและไวรัสโนโรที่พบในผู้ป่วยอุจจาระร่วงและอาหารเป็นพิษจำนวนทั้งหมด 30 ตัวอย่าง เป็นไวรัสโรทาจำนวน 20 ตัวอย่าง ประกอบด้วย G1P[8] 9 ตัวอย่าง G3P[8] 7 ตัวอย่าง G8P[8] 2 ตัวอย่าง และ G9P[8] 2 ตัวอย่าง ส่วนไวรัสโนโรทั้ง 10 ตัวอย่าง ประกอบด้วย GI.3 1 ตัวอย่าง GII.2 2 ตัวอย่าง GII.3 3 ตัวอย่าง และ GII.4 4 ตัวอย่าง จากนั้นนำไปวิเคราะห์ลำดับเบสยีนส่วนที่เป็น antigenic sites เพื่อคัดเลือกไวรัสที่มี DNA ที่มีคุณภาพจำนวน 15 สายพันธุ์ ประกอบด้วย ไวรัสโรทาสายพันธุ์ G1P[8] Long RNA=2 ตัวอย่าง G1P[8] Short RNA=2 ตัวอย่าง G3P[8] Long RNA=2 ตัวอย่าง G3P[8] Short RNA=2 ตัวอย่าง G8P[8] Long RNA=1 ตัวอย่าง G8P[8] Short RNA=1 ตัวอย่าง และ G9P[8] Long RNA=1 ตัวอย่าง และไวรัสโนโรจำนวน 4 ตัวอย่าง ประกอบด้วย GI.3=1 ตัวอย่าง GII.2=1 ตัวอย่าง GII.3=1 ตัวอย่าง และ GII.4=1 ตัวอย่าง มาดำเนินการเตรียม DNA library และวิเคราะห์ whole genome ด้วยวิธี NGS ผลการวิเคราะห์พบว่ายีน VP1, VP2, VP3, VP6, NSP1 - 5 ของไวรัสโรทาสายพันธุ์ G1P[8], G3P[8], G8P[8] และ G9P[8] ที่เป็น Long RNA จำนวน 6 ตัวอย่างนั้นเป็นจีโนทัยป์ 1 ทั้ง 9 ยีน และของสายพันธุ์ G1P[8], G3P[8] และ G8P[8] short RNA จำนวน 5 ตัวอย่างนั้นเป็นจีโนทัยป์ 2 ทั้ง 9 ยีน และเมื่อนําข้อมูลจีโนมของไวรัสโรทาทั้ง 11 ยีน จํานวน 11 ตัวอย่างไปเปรียบเทียบกับสายพันธุ์ที่พบทั่วโลก พบว่า ทั้ง สายพันธุ์ G1P[8], G3P[8], G8P[8] และ G9P[8] ที่เป็น Long RNA จํานวน 6 ตัวอย่างและสายพันธุ์ G1P[8], G3P[8] และ G8P[8] short RNA จํานวน 5 ตัวอย่างนั้นนั้นมีความเหมือนกับไวรัสโรทาสายพันธุ์ที่เคยพบในการระบาด มาก่อนทั้งในประเทศและในต่างประเทศเช่น ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย สเปน บราซิล อินโดนีเซีย และเวียดนาม ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา สำหรับไวรัสโนโรจำนวน 4 สายพันธุ์คือ GI.3, GII.2 และ GII.3 นั้น พบว่ามีความเหมือนกับสายพันธุ์ที่พบในประเทศอเมริกาในปี 2019 ส่วนสายพันธุ์ GII.4 นั้นมีความเหมือนกับ GII.4 ที่พบระบาดในประเทศญี่ปุ่นและอเมริกาในปี 2017

คำสำคัญ