Thursday, February 22, 2007

ครบรอบสิบปีแห่งการโคลนนิ่งแกะดอลลี่

หัวข้อข่าว Cloning special: Dolly: a decade on
ที่มา News @ Nature.com


เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2540 ศาสตราจารย์ Ian Wilmut แห่งสถาบันวิจัย Roslin Institute ที่ตั้งอยู่ใกล้ตัวเมือง Edinburgh ประเทศสก๊อตแลนด์ และคณะผู้วิจัยร่วมที่ PPL Therapeutics ได้ประกาศว่าสามารถโคลนลูกแกะ (lamb) ที่พวกเขาตั้งชื่อว่า ดอลลี่ (Dolly) ตอนนั้นคนทั้งโลกตื่นเต้นกับข่าวความสำเร็จของวิทยาการแขนงใหม่เพราะข่าวนี้อยู่หน้าแรกของหนังสือพิมพิ์ทั่วโลก และหลังจากนั้นก็ทำให้เกิดปัญหาข้อโต้แย้งทางจริยธรรมในการวิจัยเป็นระยะๆ จนกระทั้งทุกวันนี้แม้จะซาลงไปบ้างเพราะมีเรื่องเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน (embryonic stem cell) มาเป็นพระเอกแทน แต่อย่างไรก็ตามหัวข้อวิจัยสองสาขานี้คือ การโคลนนิ่งและเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนนั้นไม่ได้เหมือนกันเลยทีเดียว

ถ้าหากเราย้อนไปรำลึกประวัติศาสตร์การโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตพบว่ามีลำดับความสำเร็จสรุปได้ดังนี้ (ภาพประกอบจาก Nature.com: http://www.nature.com/news/2007/070219/fig_tab/445800a_F1.html )

1. ค.ศ. 1952
นักวิจัยจากประเทศสหรัฐอเมริกาและเยอรมันนีสามารถโคลนกบ Rana pipiens ได้สำเร็จ

2. ค.ศ. 1984
นักวิจัยชาวจีนโคลนปลา Carassius carassius

3. ค.ศ. 1996
ศาสตราจารย์ Ian Wilmut และคณะ โคลนลูกแกะสองตัว ชื่อ Megan และ Morag เป็นครั้งแรก ซึ่งถือเป็นประวัติศาสตร์งานวิจัยที่สำคัญมาก

4. ค.ศ. 1997
ศาตราจารย์ Ian Wilmut คนเดิมประกาศว่าโคลนนิ่งแกะดอลลี่ได้สำเร็จ ครั้งนี้ดังกว่า (อาจเป็นเพราะหนังสือพิมพ์ไม่สนใจงานครั้งแรกกระมังครับ) และเป็นที่มาของข้อโต้แย้งทางจริยธรรมครั้งใหญ่

5. ค.ศ. 1998
-นักวิจัยที่อเมริกาสามารถโคลนหนูถีบจักร (mice) ได้สำเร็จ
-นักวิจัยญี่ปุ่นโคลนลูกวัวสามตัวได้สำเร็จ
-นักวิจัยที่ประเทศนิวซีแลนด์โคลนวัวสายพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ที่ชื่อ Bos guarus ได้สำเร็จ


6. ค.ศ. 2000
นักวิจัยที่ประเทศสก๊อตแลนด์โคลนหมูได้สำเร็จ โดยตั้งความหวังไว้ว่าจะใช้เป็นแหล่งผลิตอวัยวะให้มนุษย์ได้ใช้!

7. ค.ศ. 2002
ลูกแมวที่ชื่อเล่น cc ที่มาจากชื่อจริงคือ copycat (Felis domesticus) ถูกโคลนขึ้นมาสำเร็จ แต่หน้าตาไม่เหมือนแม่เลยทีเดียว

8. ค.ศ. 2003
-นักวิจัยประเทศอิตาลีโคลนม้าได้สำเร็จเป็นครั้งแรกซึ่งลูกม้าตัวนี้เกิดจากนำเซลล์ผิวหนังของม้ามาโคลนนิ่ง
-นักวิจัยประเทศฝรั่งเศสและประเทศจีนสามารถโคลนหนูขาว (rat) Rattun norvegicus ได้สำเร็จ

9. ค.ศ. 2004
ศาสตราจารย์ Hwang ที่มหาวิทยาลัย Seoul Nationnal University ประเทศเกาหลีใต้ ประกาศว่าสามารถโคลนนิ่งเซลล์ตัวอ่อนของมนุษย์ได้ ถึงแม้ว่าต่อมาจะถูกจับเท็จว่าเขาบิดเบือนข้อมูลการวิจัย แต่ความสำเร็จในวิธีการใช้ครั้งนั้นก็เป็นแนวทางให้ห้องปฏิบัติการหลายแห่งใช้ศึกษาอยู่ในปัจจุบัน

10. ค.ศ. 2005
ศาสตราจารย์ Hwang คนเดิมประกาศว่าสุนัขที่ชื่อ Snuppy เป็นผลงานการโคลนนิ่งของกลุ่มวิจัยพวกเขาเอง ถึงแม้ว่างานวิจัยก่อนหน้านี้จะเป็นของเก๊ แต่สุนัขตัวนี้ได้รับการยืนยันว่าเป็นผลงานที่เกิดขึ้นจริงแน่นอน



ขอขอบคุณ

1. News @ Nature.com
http://www.nature.com/news/2007/070219/full/445800a.html

Wednesday, February 21, 2007

เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อการรักษาเนื้องอกสมอง "neuroblastoma"

หัวข้องานวิจัย Tumor-Targeted Enzyme/Prodrug Therapy Mediates Long-term Disease-Free Survival of Mice Bearing Disseminated Neuroblastoma

ที่มา วารสาร Cancer Research 67, 22-25, January 1, 2007. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-06-3607


โดยทั่วไปแล้ว Neural stem cells (NSC), neural progenitor cells (NPC), และ mesenchymal stem cells สามารถเคลื่อนตัวไปยังบริเวณที่เกิดพยาธิสภาพ เช่น เนื้องอก (tumors) ในสิ่งมีชีวิตได้ และปัจจุบันนี้มีแนวทางการวิจัยแบบใหม่ที่ใช้เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการนำส่งยาที่เรียกว่า neural stem/progenitor cell–directed enzyme prodrug therapy (NDEPT)

งานวิจัยนี้ศึกษาในเซลล์ต้นกำเนิดที่มีคุณสมบัติเป็นทั้ง NSC และ NPC คือ HB1.F3.C1 cells ซึ่งเป็น clonal cell line ที่ได้มาจาก human fetal telencephalon cells เพื่อใช้เป็นพาหนะขนส่งสารพันธุกรรมที่เรียกว่า therapeutic cDNAs ของเอนไซม์ rabbit carboxylesterase (rCE)

หลักแนวคิดพื้นฐาน


1. rCE เป็นเอนไซม์ที่เปลี่ยน prodrug CPT-11 ให้เป็น SN-38 โดยเอนไซม์ของกระต่ายนี้ออกฤทธิ์ได้ดีกว่าของคนเรา

2. prodrug CPT-11 จะถูกเปลี่ยนเป็นยาในรูปออกฤทธิ์คือ SN-38 ที่บริเวณเนื้องอกโดยตรง เนื่องจากเซลล์ต้นกำเนิดที่มีเอนไซม์นี้เดินทางไปยังเนื้อร้าย

3. การทดลองนี้ใช้หนู mice ที่เป็นเนื้องอกชนิด neuroblastoma

ผลการทดลอง

1. หนูกลุ่มควบคุมไม่รอด (ตาย)

2. หนูจำนวน 30% ในกลุ่มที่ได้รับเฉพาะยา CPT-11 สามารถมีชีวิตรอดได้

3. หนูจำนวน 90% ในกลุ่มที่ได้รับ rCE-expressing HB1.F3.C1 cells และยา CPT-11 รอดชีวิตอยู่ได้นานอย่างน้อย 1 year โดยไม่สามารถตรวจหาเนื้อร้ายได้




ขอขอบคุณ

1. Journal of Cancer Research

http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/content/full/67/1/22

2. American Association for Cancer Research

ความสัมพันธ์ระหว่างสุขภาพของช่องปากกับสุขภาพของหัวใจ

บทความเรื่อง Possible link between oral health and heart health

ที่มา Harvard Heart Letter

ช่องปากซึ่งหมายรวมถึงฟัน เหงือก และเนื่อเยื่อที่เกี่ยวข้องเป็นที่อยู่อาศัยของเชื้อแบคทีเรียนหลายพันล้านตัว แน่นอนที่สุดแบคทีเรียเหล่านี้มันมีผลต่อทันตอนามัย แล้วมันมีผลต่อหังใจและหลอดเลือดหรือไม่อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ที่นี่กำลังตั้งข้อสงสัยและทำวิจัยอย่างเร่งเรีบเพื่อหาคำตอบนี้ โดยพวกเขาตั้งข้อสังเกตว่า

1. เมื่อเกิดปัญหาโรคปริทันต์ (periodentitis) ซึ่งเนื้อเยื่อและกระดูกที่ค้ำจุนตัวฟันเกิดการกัดกร่อน การเคี้ยวและแปรงฟันทำให้แบคทีเรียนเลื่อนตัวเข้าไปยังกระแสเลือดได้ ที่สำคัญแบคทีเรียหลายชนิดที่ทำให้เกิดปัญหานี้ก็พบที่แผ่น atherosclerotic plaque ในเส้นเลือดแดงของหัวใจและอีกหลายแห่ง แผ่น plaque นี้ก็นำไปสู่การเกิดปัญหาหัวใจวาย (heart attack) ได้ในที่สุด

2. แบคทีเรียในช่องปากสามารถทำลายหลอดเลือดหรืออาจทำให้เลือดแข็งตัวได้ โดยแบคทีเรียเหล่านี้สามารถหลั่งสารพิษต่างๆ ออก ซึ่งสารพิษนี้คล้ายคลึงกับโปรตีนที่ผนังหลอดเลือดหรือโปรตีนในกระแสเลือด ดังนั้นถ้าระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเราตอบสนองต่อสารพิษนี้ก็น่าจะเกิดการทำลายโปรตีนที่ผนังหลอดเลือดและอาจทำให้เลือดแข็งตัวได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังอาจเป็นไปได้ว่าการอักเสบที่เกิดขึ้นที่ช่องปากอาจทำให้ร่างกายส่วนอื่นๆ เกิดการอักเสบตามไปด้วยรวมทั้งหลอดเลือดแดงซึ่งเป็นสาเหตุนำไปสู่ปัญหาหัวใจวายและปัญหาหลอดเลือดตีบตันหรือแตก (storke)




ขอขอบคุณ

1. Harvard Heart Letter

http://www.health.harvard.edu/newsletters/Harvard_Heart_Letter.htm#In_the_current_issue

Tuesday, February 20, 2007

บทบาทของโปรตีนใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคอัลไซเมอร์

หัวข้องานวิจัยเรื่อง The neuronal sortilin-related receptor SORL1 is genetically associated with Alzheimer disease

ที่มา วารสาร Nature Genetics - 39, 168 - 177 (2007) Published online: 14 January 2007; doi:10.1038/ng1943

วงจรการขนส่งโปรตีน amyloid precursor protein (APP) จากเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทโดยผ่านวิถี endocytic pathways มีบทบาทในกระบวนการสร้าง amyloid peptide ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคอัลไซเมอร์ (Alzheimer disease) โดยทั่วไปแล้วการสะสมพอกพูนโปรตีนพิษที่ชื่อ Amyloid beta peptide ที่ทำให้เกิดโรคนี้เกี่ยวข้องกับยีนหลายกลุ่ม เช่น APP2, presenilin 1 (PSEN1), presenilin 2 (PSEN2) และ apolipoprotein E (APOE)

นักวิจัยกลุ่มนี้ค้นพบความรู้ใหม่ว่าว่าถ้ายีนของตัวรับที่ชื่อ SORL1 neuronal sorting receptor เกิดการกลายพันธุ์ (mutation) ก็จะมีผลเกี่ยวข้องกับการเกิดโปรตีนพิษนี้เช่นกันซึ่งทำให้เกิดโรคนี้ประเภทที่เรียกว่า late-onset Alzheimer disease (อีกประเภทคือ early-onset Alzhimer's disease)


ภาพประกอบจาก ScienceDaily http://www.sciencedaily.com/releases/2007/01/070114184533.htm


สรุปกลไกที่สำคัญได้ดังนี้

1. SORL1 จับกับโปรตีน APP holoprotein และ VPS35

2. SORL1 ทำหน้าที่เป็น sorting receptor สำหรับ APP holoprotein เพื่อกำหนดเส้นทางเดินของมันว่าจะไปวิถีไหน

3. ถ้ามี SORL1 โปรตีน APP holoprotein จะถูกขนส่งกลับในรูป retromer ซึ่งเป็นวิถีที่เป็นมิตรกับเซลล์ประสาท ไม่เกิด amyloid beta peptide

4. แต่ถ้า SORL1 ไม่มี ก็จะทำให้ APP holoprotein ไม่มาทางวิถี retromer recycling pathway แต่กลับไปอีกวิถีคือ beta-secretase cleavage pathway ซึ่งเพิ่มการผลิตโปรตีน APPs จากนั้นก็จะถูกเอนไซม์ที่ชื่อ gamma-secretase เปลี่ยนให้เป็น Amyloid beta peptide ในที่สุด ซึ่งเปปไทด์ชนิดนี้เป็นผู้ร้ายสำคัญในการเกิดโรคอัลไซเมอร์

ขอขอบคุณ

1. Nature Genetics - 39, 168 - 177 (2007)
Published online: 14 January 2007
http://www.nature.com/ng/journal/v39/n2/full/ng1943.html#f1

2. The NewScientist
How brain protein turns toxic in Alzheimer's disease
http://www.newscientist.com/channel/being-human/brain/mg19325875.500-how-brain-protein-turns-toxic-in-alzheimers-disease.html

เซลล์ต้นกำเนิดรักษาโรคหัวใจล้มเหลว

หัวข้อข่าว Thai hospitals offer ailing stem-cell treatment

ที่มา หนังสือพิมพ์ The Washington Times


คนไข้ที่ชื่อนาย Douglas Rice วัย 61 ปี จากรัฐ Washington state ของประเทศสหรัฐอเมริกา ที่เป็นโรคหัวใจล้มเหลว (congestive heart failure) หมอที่นั่นแจ้งเขาว่าเขาอาจมีชีวิตได้ไม่นาน และเขาต้องรับการผ่าตัดเพื่อปลูกถ่ายหัวใจเที่ยม (artificial heart) แต่เขาปฏิเสธการรักษาด้วยวิธีนั้นและกอปรทั้งได้ยินข่าวว่าที่เมืองไทยมีการรักษาด้วยเซลล์ต้นกำเนิดจึงตัดสินใจมารักษาที่ รพ. เจ้าพระยา โดยเสียค่าใช้จ่ายเป็นเงิน $30,000


ปล. รพ. แห่งนี้ร่วมมือกับบริษัทเซลล์ต้นกำเนิดสัญชาติอิสราเอลชื่อดังที่เมืองไทย คือ บริษัท เธราวีเท จำกัด( www.theravitae.com)


ข้อความนี้ตัดเอามาจากเนื้อหาในเว็บไซต์ของโรงพยาบายเจ้าพระยา "วิธีการคือเจาะเลือดจากผู้ป่วยแล้วนำมาคัดแยกเซลล์ต้นกำเนิดจากเซลล์อื่นๆในกระแสโลหิต จากนั้นนำไปเพาะเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวนในห้องปฏิบัติการที่ได้มาตรฐาน หนึ่งสัปดาห์ต่อมาเราจะได้เซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมากสำหรับการสร้างผนังหลอดเลือด หรือ endothelial progenitor cells (EPC's) เซลล์เหล่านี้จะถูกฉีดกลับคืนไปยังผู้ป่วยคนเดิมผ่านทางหลอดเลือดหัวใจ เซลล์ EPC's ที่ถูกฉีดกลับไปนี้จะเคลื่อนตัวออกนอกหลอดเลือดเข้าสู่กล้ามเนื้อหัวใจบริเวณที่มีการขาดเลือด มันจะกระตุ้นให้เกิดการสร้างหลอดเลือดใหม่ขึ้นมาเพื่อให้เลือดสามารถไหลเวียนเข้ามายังกล้ามเนื้อหัวใจบริเวณนั้นได้มากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้นเซลล์ EPC's ส่วนหนึ่งยังสามารถเปลี่ยนโครงสร้างกลายเป็นกล้ามเนื้อหัวใจได้ด้วย โดยมันจะหลอมรวมตัวเข้ากับกล้ามเนื้อหัวใจและหลั่งสาร cytokines ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสื่อสัญญาณให้โมเลกุลและเซลล์อื่นๆในร่างกายเข้ามาช่วยฟื้นคืนสภาพกล้ามเนื้อหัวใจให้กลับมาทำงานได้ดีขึ้นกว่าเดิม เราจะเริ่มเห็นการเปลี่ยนแปลงทางคลินิกที่ดีขึ้นได้หลังจากหนึ่งเดือนไปแล้ว และเห็นได้ชัดเจนเต็มที่เมื่อ 3-6 เดือนต่อมา"



ขอขอบคุณ

1. The Washington Times


2. รพ. เจ้าพระยา

Monday, February 19, 2007

กลไกการติดเชื้อ HIV ในขั้นเริ่มต้นของเซลล์ในเนื้อเยื่อช่องคลอด

งานวิจัยเรื่อง Initial Events in Establishing Vaginal Entry and Infection by Human Immunodeficiency Virus Type-1

คณะผู้วิจัย University of Washington School of Medicine, Seattle, WA 98195, USA

ตีพิมพิ์ใน Immunity, In Press, Corrected Proof, Available online 15 February 2007,


การติดเชื้อ HIV ที่ทำให้เกิดโรคเอดส์นั้น ช่องทางหนึ่งที่เป็นประตูเปิดรับเชื้อไวรัสนี้คือ เยื่อผิวหนังที่ช่องคลอดของผู้หญิง ที่เรียกว่า vaginal mucosa ทำให้นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ทำการทดลองโดยสร้างแบบจำลองการติดเชื้อคือ ex vivo human organ culture system โดยเก็บเนื้อเยื่อผิวหนังส่วนนั้นมาจากผู้หญิงที่ได้รับการผ่าตัดช่องคลอดที่โรงพยาบาลแห่งนี้

จากการทดลองพบว่า

1. เชื้อ HIV สามารถเข้าไปอยู่ในเซลล์ที่ชื่อ Langerhans และ CD4+ T cells

2. สำหรับ CD4+ T cells นั้น เชื่อ HIV จับกับตัวรับที่มีชื่อว่า CD4 และ CCR5 ด้วยกระบวนการ receptor-mediated direct fusion

3. แต่ HIV-1 เข้าไปใน Langerhans cells ได้โดยกระบวนการ endocytosis ผ่านการจับกับตัวรับหลายชนิด เช่น CD4 และ CCR5 รวมทั้ง Langerin receptor และตัวเชื้อ HIV ในระยะที่เรียกว่า virions ก็สามารถอาศัยอยู่ในไซโตพลาสซึมได้เป็นเวลาหลายวัน


งานวิจัยนี้ได้แสดงกลไกขั้นแรกเริ่มของการติดเชื้อ HIV ที่เยื่อบุช่องคลอดของผู้หญิง (mucosal HIV infection) ซึ่งเป็นการติดเชื้อแบบเฉพาะที่ (local transmission) ซึ่งต่างจากการติดเชื้อที่เกิดจากการถ่ายเลือดที่เรียกว่า systemic transmission เนื่องจากที่ผ่านมามีความพยายามทดลองวิจัยใช้ครีมที่มียาฆ่าเชื้อที่เรียกว่า microbicides เพื่อหวังฆ่าเจ้าเชื้อ HIV นี้ แต่เมื่อนำผลิตภัณฑ์เหล่านี้มาทดสอบในระดับคลินิกก็ล้มเหลว เช่น ครีมยี่ห้อ Savvy เป็นต้น

ดังนั้นหากสามารถออกแบบโมเลกุลยาหรือวัคซีนที่ยับยั้งการจู่โจมของไวรัสเอดส์ผ่านกลไกเหล่านี้ได้ ก็จะเป็นการป้องกันการติดเชื้อ HIV ในผู้หญิงจากการมีเพศสัมพันธ์ได้




ภาพประกอบจาก
คณะเภสัชศาสตร์ University of Maryland, USA http://www.pharmacy.umaryland.edu/courses/PHAR531/lectures_old/hiv_1.htm


ขอขอบคุณ
1. Nature News
http://www.nature.com/news/2007/070212/full/070212-10.html
2. Journal of Immunity

ยาดมสลบเหนี่ยวนำให้เซลล์ประสาทตายและสะสมโปรตีนอะไมลอยเบต้า

The Inhalation Anesthetic Isoflurane Induces a Vicious Cycle of Apoptosis and Amyloid ß-Protein Accumulation
The Journal of Neuroscience, February 7, 2007, 27(6):1247-1254

ผู้ป่วยที่ต้องผ่าตัดจำเป็นต้องได้มีการวางยาสลบ ซึ่งเมื่อผ่าตัดเรียบร้อยแล้วอาการที่อาจตามมาได้คือ ความผิดปกติเกี่ยวกับความจำ ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่า ยาสลบมีส่วนเกี่ยวข้องกับปัญหาดังกล่าวนี้หรือไม่ รวมทั้งมันทำให้เซลล์ประสาททำงานผิดปกติได้อย่างไร

นักวิจัยได้ทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างยาดมสลบที่ชื่อ isoflurane กับการเหนี่ยวนำให้เซลล์ประสาทเกิดการตายแบบ apoptosis และมีการสะสมของโปรตีนอะไมลอยเบต้า (amyloid ß-protein) ที่เป็นสาเหตุของโรคอัลไซเมอร์ โดยทดสอบในเซลล์เพาะเลี้ยงที่ชื่อ human H4 neuroglioma cells

จากการทดลองพวกเขาพบว่า
1. ยานี้กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ caspase-3 ที่อยู่ในวิถีการตายของเซลล์แบบ apoptosis
2. Aß ยังตอกย้ำเหนี่ยวนำให้ ข้อที่ 1. เกิดได้มากขึ้นอีก
3. เมื่อเซลล์เกิดการตายก็จะเพิ่มการทำงานของเอนไซม์ ß-site amyloid ß precursor protein (APP)-cleaving enzyme (BACE) และ gamma-secretase ทำให้สร้าง Aß เพิ่มขึ้น
4. ยานี้ทำให้ Aß เกาะกันตกตะกอนมากขึ้นที่เรียกว่า neuritic plague
5. กลุ่มของ Aß ก็เหนี่ยวนำให้เซลล์ประสาทตายแบบ apoptosis อีก เกิดเป็นวงจรอุบาทว์ทำให้เซลล์ประสาทตายเรื่อยๆ ในที่สุด




ภาพประกอบจาก University of California, San Francisco
http://www.gladstone.ucsf.edu/gladstone/site/publicaffairs/section.php?id=1323

ต่อไปคงต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมครับว่า ผลที่เกิดขึ้นในเซลล์เพาะเลี้ยงนี้จะเหมือนกับที่เกิดขึ้นในคนเราหรือไม่ จะสามารถอธิบายอาการความจำเสื่อมหลังจากดมยาสลบก่อนการผ่าตัดได้เพียงใด ต้องติดตามงานวิจัยอย่างใกล้ชิดครับ

ขอขอบคุณ
1. Nature News
2. Journal of Neuroscience