การลดการแสดงออกของยีน WT1 ในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว เพื่อเป็นแนวทางในการรักษาโรคในระดับยีน

บทคัดย่อ

ยีน Wilms’tumor 1 (WT1) ถูกถอดรหัสเป็นโปรตีน WT1 ซึ่งทำหน้าที่เป็น transcription factor ที่มีบทบาทต่อการเจริญเติบโต และการมีชีวิตรอดของเซลล์ มีการตรวจพบการแสดงออกอย่างมากของยีนดังกล่าวในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวสายพันธุ์ชนิด chronic myeloid leukemia (CML) และเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวจากผู้ป่วย acute lymphoblastic leukemia (ALL) ในการวิจัยครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์ในการควบคุมอัตราการเจริญเติบโต และการกระตุ้นให้เซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวดังกล่าวตายแบบ apoptosis โดยการใช้เทคโนโลยี RNA interference โดยทำการออกแบบ siRNA ที่จำเพาะต่อ WT1 mRNA ขึ้นมาใหม่และ clone เข้าสู่ lentiviral vector ทีมี GFP เป็น reporter gene จากนั้น ทำการผลิต lentivirus ด้วยเทคนิคตกตะกอนด้วยแคลเซียม จากนั้นนำไวรัสที่ผลิตได้เข้าสู่เซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด CML โดยใช้ K562 cell line และ ALL ชนิด ALL-L1 จากผู้ป่วย จากนั้นนำเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวที่ได้รับ WT1-siRNA ไปผ่านการคัดเลือกเอาเฉพาะเซลล์ที่มีการแสดงออกของ GFP reporter และนำไปทำการทดลองเพื่อหาอัตราการเจริญเติบโต และการตายแบบ apoptosis จากการทดลองพบว่า WT1-siRNA สามารถลดการแสดงออกของ WT1 mRNA และโปรตีน WT1 ในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดทั้งชนิด K562 และ ALL-L1 ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยพบการแสดงออกของ WT1 ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป 72 ชั่วโมงสำหรับ เซลล์ชนิด K562 และตั้งแต่เวลา 48 ชั่วโมง สำหรับ ALL-L1 นอกจากนี้ยังพบว่า WT1-siRNA ยังส่งผลในการลดการแสดงออกของ mRNA ของ Interleukin-2 (IL-2) และ IL-2 receptor ได้แก่ IL-2RB และ IL-2RG ผลจากการลดการแสดงออกของ WT1 mRNA ทำให้อัตราการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว K562 ถูกยับยั้งด้วยอัตรา 10% 12% 16% 25% 40% 44% และ 88% ที่เวลาการทดลอง 3, 6, 12, 24, 48 ,72 และ 96 ชั่วโมง ตามลำดับ และ ALL-L1 ถูกยับยั้งการเจริญเติบโตลงประมาณ 79?14% ที่เวลา 48 ชั่วโมง ยิ่งไปกว่านั้น จากการศึกษาการตายแบบ apoptosis โดยการย้อมสีเซลล์ด้วย Annexin-V FITC และ Propidium Iodide ก่อนการวิเคราะห์ด้วยเตรื่อง flow cytometry พบว่า WT1-siRNA สามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ K562 ได้โดยพบการตายในระยะ early apoptosis ประมาณ 70% เมื่อเวลาการทดสอบผ่านไปเพียง 12 ชั่วโมงเท่านั้นและการตายแบบ late apoptosis ก็สูงขึ้นเมื่อเวลามากขึ้นในทางเดียวกันพบว่า WT1-siRNA สามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ ALL-L1 ได้โดยพบการตายในระยะ early apoptosis ประมาณ 36.63% และการตายแบบ late apoptosis ก็สูงขึ้นเมื่อเวลามากขึ้น จากการทดลองยังแสดงให้เห็นว่า WT1-siRNA กระตุ้นให้เซลล์มะเร็งตายด้วยกลไกการกระตุ้นการทำงานของ เอ็นไซม์ Caspase 3/7 ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิด apoptosis โดยพบว่าเมื่อเวลาผ่านไปเซลล์ มีอัตราการเพิ่มขึ้นของเอ็นไซม์ Caspase 3/7 ประมาณ 3 เท่า และประมาณ 3.5 เท่าในเซลล์ K562 และเซลล์ ALL-L1 ในเวลา 48 ชั่วโมงหลังได้รับ siRNA ตามลำดับ ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของโปรตีน caspase 7 ในเซลล์มะเร็งทั้ง 2 ชนิด จากผลการทดลองทั้งหมดสรุปได้ว่า WT1-siRNA สามารถยับยั้งการเจริญเติบโต และกระตุ้นการตายแบบ apoptosis โดยผ่านกลไกแบบ intrinsic apoptosis pathway ของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวทั้งชนิด K562 cell line และ ALL-L1 จากผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง องค์ความรู้ใหม่ที่ได้จากโครงการนี้นับว่าเป็นประโยชน์ต่อวงการวิจัยและเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญในการนำไปสู่การพัฒนาวิธีการรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดชนิด CML และ ALL-L1 ด้วยเทคโนโลยียีนบำบัดที่มีประสิทธิภาพสูงต่อไป

คำสำคัญ