การค้นหาพื้นฐานทางโมเลกุลของโรคพันธุกรรมหายากเพื่อเป็นต้นแบบการป้องกันการเกิดโรคด้วยเทคโนโลยีการวินิจฉัยตัวอ่อนก่อนฝังตัว

บทคัดย่อ

โรคพันธุกรรมจากยีนเดี่ยวชนิดหายากคือกลุ่มโรคที่เกิดจากยีนผิดปกติ และมีความชุกน้อยกว่า 1:2500 โรคเหล่านี้มีผลกระทบได้ต่อทุกอวัยวะในร่างกาย แต่ได้รับความสนใจน้อยจากสาธารณชน และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มโรคที่พบบ่อยกว่า อย่างไรก็ตาม โรคเห่านี้มีการถ่ายทอดในครอบครัวตามกฎของเมนเดล และก่อให้เกิดความทุพพลภาพทั้งร่างกาย และจิตใจ ในประเทศไทยห้องปฏิบัติการที่ทํางานเกี่ยวข้องกับโรคเหล่านี้มีน้อย และมีเพียงไม่กี่แห่งที่สามารถรับตรวจพันธุกรรมของโรคเหล่านี้ได้ ทางออกของคู่สมรสที่มีโรคพันธุกรรมอยู่ในสาย เลือดคือการวินิจฉัยทารกก่อนคลอด (Prenatal diagnosis; PND) หรือ การวินิจฉัยพันธุกรรมตัวอ่อนก่อนย้ายคืนสู่โพรงมดลูก (Preimplantation genetic diagnosis; PGD) แต่กุญแจสู่ความสําเร็จของเทคโนโลยีเหล่านี้ คือต้องมีการค้นพบยีน และการกลายพันธุ์ที่ก่อโรคก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการช่วยเหลือการเจริญพันธุ์ ผู้วิจัยรวบรวมผู้เข้ารับคําปรึกษา 22 ครอบครัวที่มีปัญหาโรคพันธุกรรมที่มาปรึกษาที่คลินิกพันธุกรรม และคลินิกวางแผนครอบครัว เพื่อหาทางออกในการเจริญพันธุ์ การทดสอบทางพันธุศาสตร์เริ่มต้นกระทําในผู้ป่วยตัวแทนครอบครัว ด้วยเทคนิคการ ถอดลําดับเบสชนิดเนกซ์เจเนเรชั่น (Next-Generation sequencing; NGS) หรือแซงเกอร์ (Sanger’s sequencing) ขึ้นกับลักษณะอาการทางคลินิกนั้นๆ หลังจากนั้นจะมีการทดสอบพาหะในครอบครัวต่อไป ผู้วิจัยค้นพบการเปลี่ยนแปลงลําดับเบสที่มีพยาธิสภาพ และต้องสงสัยว่าก่อพยาธิสภาพเป็นจํานวน 13 จาก 22 ครอบครัว โดยที่ 4 ครอบครัว ตัดสินใจช่วยเหลือการเจริญพันธุ์ด้วยวิธี PGD 3 ครอบครัวเลือก PND และที่เหลือยังไม่ตัดสินใจเจริญพันธุ์ในขณะนี้ 4 ครอบครัวที่ลงทะเบียนศึกษาใน PGD ต่อได้แก่ โรคระบบประสาทถดถอยจากการขาดเอนไซม์แพนโทธีเนทไคเนส (Pantothenate kinase-associated neurodegeneration; PKAN) กลุ่มอาการโลว์ (Lowe syndrome) กลุ่มอาการโลอีส์-เดียทส์ (Loeys-Dietz syndrome; LDS) และกลุ่มอาการมะเร็งลําไส้ใหญ่ชนิดไม่มีติ่งเนื้อ (Hereditary non-polyposis colon cancer; HNPCC) การประเมินความสําเร็จของ PGD กระทําโดยหลายเทคนิค ได้แก่ การวิเคราะห์ความเชื่อมโยงของสายเลือด (linkage analysis) โดยใช้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดสั้นที่มีการจําลองตัวเองซ้ำ (Short tandem repeat; STR) การถอดลําดับเบสแบบแซงเกอร์ และการถอดลําดับเบสเฉพาะจุดด้วยวิธีสแนพช็อท (SNaPSHOT minisequencing) มีเพียงครอบครัว PKAN เท่านั้นที่ประสบความสําเร็จในทุกกระบวนการ โดยที่ STR ให้ข้อมูลเพียงพอ และการถอดลําดับเบสเฉพาะจุด สามารถแยกความแตกต่างของเบสที่พบปกติกับเบสที่กลายพันธุ์ด้วย สําหรับครอบครัว Lowe syndrome ผู้วิจัยประสบปัญหาที่มารดาของผู้ป่วยมีชนิดของพันธุกรรมที่หลากหลาย (mutational mosaicism) ทําให้ STR ที่ได้มาไม่น่าเชื่อถือ และการถอดลําดับเบสเฉพาะจุด ไม่สามารถกระทําได้เนื่องจาก เป็นลักษณะการกลายพันธุ์ชนิดขาดหายไปหลายเบสในยีน สําหรับครอบครัว LDS ไม่สามารถค้นหา STR ได้จากฐานข้อมูล จึงกระทําด้วยการถอดลําดับเบสเฉพาะจุดเพียงวิธีเดียว แต่ได้ผลดีสําหรับครอบครัว HNPCC STR ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างอัลลีลปกติและอัลลีลก่อโรคเนื่องจาก 6 ขาดความหลากหลายทางพันธุกรรม จึงกระทําด้วยการถอดลําดับเบสเฉพาะจุดซึ่งใช้งานได้ดี ดังนั้นการประเมินความสําเร็จของ PGD ขึ้นอยู่กับชนิดของการกลายพันธุ์ที่ได้จากการทดสอบทางพันธุศาสตร์ ความหลากหลายของ STR และการวิเคราะห์พงศาวลีที่แม่นยำ

คำสำคัญ