เครื่องมือแก้ไขยีนใหม่กำลังก้าวข้าม “CRISPR” สู่ยุค “Retrons” กำลังจะมา

ดลมนัส กาเจดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต, วัตกรรม/เทคโนโลยี, สถานีข่าววันนี้, ,
  •  
  •  
  •  
  •  

โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

       “Retrons  ช่วยให้สามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วและติดตามการคัดกรองความผันแปรของ DNA รวมถึงผลกระทบที่มีต่อแบคทีเรียได้พร้อมกัน”

       “ก้าวข้าม CRISPR, Retrons กำลังจะมา!” นักวิจัยจาก Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ที่ Harvard University และ Harvard Medical School (HMS) ได้พัฒนาเครื่องมือแก้ไขยีนใหม่ที่เรียกว่า Retron Library Recombineering (RLR) ซึ่งช่วยให้สามารถทำการทดลองทางพันธุกรรมได้หลายล้านครั้งพร้อมกัน

      CRISPR-Cas9 สามารถค้นหาและตัดชิ้นส่วนของ DNA ที่เฉพาะเจาะจงได้ แต่การแก้ไข DNA เพื่อสร้างการกลายพันธุ์ที่ต้องการนั้นจำเป็นต้องใช้การหลอกล่อให้เซลล์ใช้ DNA ชิ้นใหม่เพื่อซ่อมแซมการแตกหัก วิธีการนี้มีความซับซ้อนในการจัดเรียงและอาจเป็นพิษต่อเซลล์ได้

      ทั้งนี้เนื่องจาก Cas9 มักจะตัดไซต์ที่ไม่ได้ตั้งใจและไม่เป็นเป้าหมายได้เช่นกัน เครื่องมือ RLR จะช่วยให้งานนี้ง่ายขึ้น และ RLR สามารถสร้างการกลายพันธุ์ได้มากถึงล้านครั้งพร้อมกันและเซลล์ที่กลายพันธุ์ เป็นเสมือน “บาร์โค้ด” เพื่อให้สามารถคัดกรองทั้งหมดได้พร้อมกันทำให้สามารถสร้างและวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมหาศาลได้อย่างง่ายดาย

      Retrons  เป็นที่รู้จักมานานหลายทศวรรษ แต่ยังไม่ทราบหน้าที่ของมันจนถึงเดือนมิถุนายนปี 2563 เมื่อทีมงานพบว่า retron ssDNA ตรวจพบว่าไวรัสติดเชื้อในเซลล์หรือไม่ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันของแบคทีเรีย

      นักวิจัยสนใจ Retrons เช่นเดียวกับ CRISPR เพราะสามารถใช้สำหรับการแก้ไขยีนที่แม่นยำและยืดหยุ่นในแบคทีเรียยีสต์และแม้แต่เซลล์ของมนุษย์ สิ่งที่น่าดึงดูดอีกประการหนึ่งของ Retrons คือลำดับของ Retrons จะทำหน้าที่เป็น “บาร์โค้ด” ที่ระบุว่าแต่ละเซลล์ในกลุ่มของแบคทีเรียที่ได้รับลำดับ Retrons แต่ละลำดับทำให้การคัดกรองเซลล์กลายพันธุ์ที่สร้างขึ้นได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วขึ้น

      George Church  ผู้เขียนอาวุโส ที่เป็นผู้นำในสาขาชีววิทยาสังเคราะห์ของ Wyss Institute กล่าวว่า “ความสามารถในการวิเคราะห์การกลายพันธุ์ที่มีบาร์โค้ดของ Retrons ด้วย RLR ทำให้สามารถทำการทดลองได้หลายล้านครั้งพร้อมกันทำให้เราสังเกตผลของการกลายพันธุ์ในจีโนมตลอดจนวิธีที่การกลายพันธุ์เหล่านั้นอาจมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน”

      ครับ การพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ย่อมนำไปสู่สิ่งที่ดีกว่าตลอดเวลา

      อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://wyss.harvard.edu/news/move-over-crispr-the-retrons-are-coming/