การศึกษาการกลายพันธุ์ปรับตัวอย่างเป็นระบบของ SARS-CoV-2 ในเซลล์ Vero E6, Vero E6/TMPRSS2 และ Calu-3

Systematic Exploration of SARS-CoV-2 Adaptation to Vero E6, Vero E6/TMPRSS2, and Calu-3 Cells

       เคยสงสัยไหมว่า แม้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจะระดมสรรพกำลังด้วยกันในการศึกษาเชื้อ SARS-CoV-2 ต้นเหตุของโรค “โควิด-19” ทั้งพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกันโรค พัฒนายารักษาโรค บังคับใช้สารพัดมาตรการป้องกันการติดเชื้อต่าง ๆ แต่ทำไมเราถึงยังไม่สามารถป้องกันการติดเชื้อได้ 100% และกวาดล้างโรคนี้ให้หมดไปเหมือนกับที่ทำกับโรคระบาดอื่น ๆ ได้เสียที

       ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้ทำการศึกษาเชื้อ SARS-CoV-2 เพื่อต่อสู้กับโรคระบาดโควิด-19ที่เกิดขึ้น โดยในการศึกษาเชื้อไวรัส นักวิทยาศาสตร์จะต้องเลี้ยงไวรัสในห้องปฏิบัติการเพื่อเพิ่มปริมาณไวรัสสำหรับการทำการทดลองต่าง ๆ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วนักวิทยาศาสตร์จะอนุมานว่าไวรัสที่ได้จากการเพาะเลี้ยงจะเหมือนกับไวรัสต้นแบบ และผลการทดลองที่ได้จากการศึกษาไวรัสเพาะเลี้ยงนั้นจะสะท้อนธรรมชาติของไวรัสต้นแบบ  แต่ผลการศึกษากลับบ่งชี้ว่า SARS-CoV-2 มักจะกลายพันธุ์ไประหว่างการเพาะเลี้ยง และนี่อาจเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้การต่อสู้กับโรคโควิด-19 นั้นดำเนินไปอย่างยากลำบากและล่าช้า

       ในการศึกษานี้ ทีมนักวิจัยทำการศึกษาการปรับตัว (adaptation) ของ SARS-CoV-2 สองสายพันธุ์ คือ B.1.36.16 ซึ่งเป็นสายพันธุ์เด่นในช่วงระลอกการระบาดที่ 2 ของประเทศไทย และ AY.30 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ย่อยของสายพันธุ์เดลต้าที่ระบาดอย่างกว้างขวางในช่วงระลอกการระบาดที่ 4 ของประเทศ ระหว่างการเพาะเลี้ยงในเซลล์สามสายพันธุ์ คือ Vero E6, Vero E6/TMPRSS2 และ Calu-3 ซึ่งเป็นเซลล์ที่ถูกใช้บ่อยครั้งในการเพาะเลี้ยง SARS-CoV-2

       ทีมนักวิจัยพบว่าไวรัสเพาะเลี้ยงทั้ง 2 สายพันธุ์กลายพันธุ์ในหลายตำแหน่งกระจัดกระจายไปทั่วทั้งจีโนม ซึ่งการกลายพันธุ์ที่พบในหลาย ๆ จุดก็เป็นการกลายพันธุ์ที่สามารถพบได้ในเชื้อที่แยกได้ตามธรรมชาติด้วย การกลายพันธุ์ปรับตัวที่เด่นชัดถูกเจอในส่วนของลำดับสารพันธุกรรมที่โคด (code) โปรตีน non-structural protein 1, non-structural protein 3, spike glycoprotein, nucleocapsid protein และ membrane glycoprotein โดยรูปแบบกลายพันธุ์ปรับตัวนั้นมีความแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ของไวรัสและชนิดของเซลล์ที่ถูกใช้ในการเพาะเลี้ยง

ผลการศึกษา ชี้ให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่สูงมากของ SARS-CoV-2 และความสำคัญของการหาและวิเคราะห์ลำดับสารพันธุกรรม ของเชื้อที่ถูกเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการก่อนที่จะถูกนำไปใช้ในการทดลองทางชีววิทยาที่ซับซ้อนและละเอียดอ่อน เพื่อให้มั่นใจว่าเชื้อที่ได้จากการเพาะเลี้ยงนั้นเหมือนกับเชื้อต้นแบบ

       การศึกษานี้เป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นถึงความสำคัญและบทบาทของการศึกษารูปแบบทางวิวัฒนาการของไวรัส ในการรับมือกับการระบาดของโรคติดเชื้ออุบัติใหม่ (หรือแม้กระทั่งโรคติดเชื้ออุบัติซ้ำ) เพื่อให้เรามีสุขภาพที่ดีและปลอดภัยในอนาคต

SDGs หลัก
สร้างหลักประกันว่าคนมีชีวิตที่มีสุขภาพดีและส่งเสริมสวัสดิภาพสำหรับทุกคนในทุกวัย (Ensure healthy lives and promote well-being for all at all ages)