โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

     วันนี้ขอนำเสนอเทคนิคใหม่ที่ใช้เป็นเครื่องมือในการแก้ไขจีโนม หรือแก้ไขยีน เนื้อหาจะเป็นวิชาการนิดหนึ่งครับ คือนักวิจัยและพันธมิตรของ ShanghaiTech University ได้พัฒนาเครื่องมือแก้ไขจีโนมที่เรียกว่า Cas12f1 และตีพิมพ์ในวารสาร Nature Chemical Biology

     นิวคลีเอส (nucleases เป็นเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการสลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ในโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกได้เป็นนิวคลีโอไทด์) ของCRISPR (Cas) ที่นำทางด้วย RNA (RNA-guided CRISPR-associated (Cas) nucleases) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการแก้ไขจีโนมในสิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ต่างๆ

      อย่างไรก็ตาม นิวคลีเอสของ Cas9 และ Cas12 ที่ใช้กันทั่วไปมีขนาดที่ใหญ่และใช้งานได้อย่างจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เพื่อการรักษา(therapeutic) ดังนั้น นักวิจัยจึงได้พัฒนาระบบแก้ไขจีโนม V-F CRISPR-Cas ขนาดเล็กระดับ2 (miniature class 2 type V-F CRISPR-Cas genome-editing system)จาก Acidibacillussulfuroxidans (AsCas12f1)

       AsCas12f1 เป็นเอนโดนิวคลีเอสของ RNA นำทาง(RNA-guided endonuclease)ที่จดจำ5′T-rich protospacer adjacent motifs และซ่อมแซมการแตกหักของสายเกลียวคู่(double-stranded)ที่ DNA เป้าหมาย และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือแก้ไขจีโนมที่มีประสิทธิภาพทั้งในแบคทีเรียและเซลล์ของมนุษย์โดยใช้เทคนิคการนำส่งที่แตกต่างกัน เช่น พลาสมิด (plasmid เป็นโครโมโซมดีเอ็นเอนอกโครโมโซมที่มีขนาดเล็ก)ไรโบนิวคลีโอโปรตีน (ribonucleoproteinเป็นนิวคลีโอโปรตีนที่จับอยู่กับอาร์เอ็นเอ)และไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน(adeno-associated virus คือ ไวรัสที่เก็บข้อมูล ทางพันธุกรรมไว้โดยดีเอ็นเอ)

        จากการค้นพบนี้ AsCas12f1 ให้ประโยชน์ในการนำส่งระดับเซลล์ ซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยคนอื่นๆ สร้างเครื่องมือแก้ไขจีโนมที่มีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น ในรายงานอีกฉบับหนึ่ง นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและพันธุวิศวกรรมแห่งชาติของปากีสถานรายงานว่าระบบ CRISPR-Cas12f1 ยังมีประโยชน์ในการพัฒนาพืชดัดแปลงพันธุกรรมโดยการใช้เวกเตอร์และอนุภาคนาโนที่มีไวรัสเป็นส่วนประกอบ

       ครับ อีกไม่นานการพัฒนาพืชดัดแปลงพันธุกรรมจะทำได้ง่ายขึ้น และกลายเป็นวิธีการปกติ

       อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.nature.com/articles/s41589-021-00868-6