การพัฒนาโมเดลของโรคการเสื่อมของระบบประสาทที่เกิดจากโปรตีน TDP-43 ในแมลงหวี่เพื่อใช้ในทดสอบประสิทธิภาพของยา

บทคัดย่อ

ในอีก 20 ปีข้างหน้า ประเทศไทยซึ่งจัดเป็นหนึ่งในประเทศที่กำลังพัฒนา จะก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุคล้ายๆกับประเทศที่พัฒนาแล้วในที่สุด ซึ่งเมื่อพิจารณาในแง่ของปัญหาทางแพทย์และสาธารณสุขที่จะเกิดขึ้นตามมาก็คือปัญหาการเพิ่มขึ้นของโรคอันเนื่องมาจากภาวะชราภาพ ซึ่งโรคกลุ่มนี้องค์การอนามัยโรคได้จัดเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เศรษฐกิจของโลกเกิดการถดถอย และเมื่อเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มโรคอันเนื่องมาจากภาวะชราภาพด้วยกันเอง โรคการเสื่อมของระบบประสาท จัดเป็นโรคที่ยังต้องการองค์ความรู้ในกลไกของการเกิดโรค รวมถึงแนวการการรักษาอย่างถูกต้อง ซึ่งในปัจจุบันยังไม่มียาชนิดไหนที่รักษาโรคนี้ได้หายขาด ผู้ป่วยส่วนใหญ่จะได้รับการรักษาหลักๆโดยการพยุงภาวะเสื่อมของสมองที่มีแนวโน้มจะแย่ลงในอนาคต การพัฒนายาในโรคการเสื่อมของระบบประสาทในปัจจุบัน ต้องอาศัยขั้นตอนต่างๆมากมาย และเมื่อได้สารหรือยาที่คาดว่าน่าจะมีฤทธิ์แล้ว จะต้องมีการทดสอบฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาตั้งแต่ในหลอดทดลอง และยังจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องยืนยันประสิทธิภาพต่อในสัตว์ทดลองอย่างเช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพื่อให้เกิดความมั่นใจในการนำไปทดสอบในมนุษย์ต่อไป ยกตัวอย่างเช่นการทดสอบในหนูทดลองซึ่งจัดเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่งที่มีการนำมาให้อย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการ ปัญหาสำคัญที่นักวิจัยมักพบในการใช้หนูเป็นสัตว์ทดลองก็คือ นักวิจัยจำเป็นที่จะต้องรอให้หนูทดลองมีอายุที่มากเพียงพอก่อนทำการวิจัย ซึ่งอาจจะต้องรอเกิน 1 ปีหรือมากกว่านั้น และนอกจากนี้ การที่จะใช้โมเดลหนูทดลองในการทดสอบฤทธิ์ของยาจำนวนมากและหลายขนาดในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องใช้หนูทดลองจำนวนมากมายมหาศาล ทำให้เป็นการยากที่จะบริหารจัดการ รวมถึงค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงดูที่จะตามมาอีกมากมาย ด้วยข้อจำกัดของหนูทดลองที่เกิดขึ้นนี้ ทำให้นักวิจัยหลายกลุ่มหันมาให้ความสนใจในโมเดลแมลงหวี่ (Drosophila melanogaster) มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการนำโมเดลแมลงหวี่มาใช้ศึกษากลไกการเกิดโรคการเสื่อมของระบบประสาทชนิดหนึ่งที่ชื่อว่า Amyotrophic Lateral Sclerosis หรือ ALS ซึ่งโรคนี้ทำให้เส้นประสาทที่ควบคุมการเคลื่อนไหว หรือ motor neurons เกิดการเสื่อมและถูกทำลาย ในปัจจุบันมียาเพียง 2 ชนิดที่ได้รับการขึ้นทะเบียนโดย FDA เพื่อใช้ในโรค ALS ซึ่งก็คือ Riluzole and Edaravone ทำให้การศึกษาและพัฒนาแนวทางการรักษาโรคนี้ถือเป็นโอกาสและความจำเป็นอย่างเร่งด่วน และแนวโน้มการใช้โมเดลแมลงหวี่สอดแทรกเข้าไปในขั้นตอนเบื้องต้น (primary screening) ในการพัฒนาหายาใหม่ เพื่อเพิ่มโอกาสความสำเร็จในการคัดเลือกเฉพาะยาหรือสารที่มีประสิทธิภาพจริงๆมายืนยันประสิทธิภาพต่อในโมเดลสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพื่อเป็นการประหยัดเวลา รวมถึงค่าใช้จ่ายได้อย่างมากมาย โมเดลแมลงหวี่ที่ผู้วิจัยสนใจศึกษาจะทำให้เกิดภาวะที่คล้ายกับโรค ALS ในมนุษย์โดยการตัดต่อยีนส์ตัวหนึ่งที่สร้างโปรตีน TDP-43 หรือ TAR DNA-binding protein-43 ในรูปแบบปกติและรูปแบบกลายพันธุ์เข้าไปในตัวของแมลงหวี่ เพื่อให้ผลิตโปรตีน TDP-43 ในรูปแบบปกติ และ รูปแบบกลายพันธุ์ โดยปกติแล้วโปรตีนนี้มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของ RNA และเป็นส่วนประกอบสำคัญใน stress granules และที่สำคัญ การเพิ่มหรือลดปริมาณ รวมถึงการกลายพันธุ์ของยีนส์ที่สร้างโปรตีนตัวนี้เป็นสาเหตุหลักของโรค ALS และโรคที่มักพบร่วมกันอย่าง FTD (Frontotemporal Dementia) ซึ่งโมเดลแมลงหวี่ที่เหนี่ยวนำให้เกิดโรคดังกล่าวจะถูกนำไปทดสอบยาที่มีรายงานฤทธิ์ป้องกันการเสื่อมของระบบประสาท (neuroprotective effects) ซึ่งยาเหล่านี้เป็นยาที่มีการใช้แล้วในผู้ป่วยจริงแต่หากใช้ในโรคทางประสาทและสมองชนิดอื่นๆ เพื่อลดความเสี่ยงรวมถึงผลข้างเคียงต่อผู้ป่วยหากจะนำยาเหล่านี้ไปทดสอบทางคลินิกต่อไป ผู้วิจัยหวังเป็นอย่างยิ่งว่า องค์ความรู้ที่ได้จากการพัฒนาโมเดลแมลงหวี่รวมถึงผลการทดสอบประสิทธิภาพของยานี้ จะสามารถนำไปต่อยอดเพื่อเพิ่มโอกาสในการได้ยาใหม่ๆหรือแม้กระทั่งเพิ่มข้อบ่งใช้ของยาเหล่านี้ในโรคอื่นๆ เช่น ALS/FTD ต่อไป

คำสำคัญ