ตัดต่อพันธุกรรมแนวใหม่ "ไพรม์อีดิติง" ขจัดยีนกลายพันธุ์ก่อโรคได้ 89%
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Broad Institute ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและสถาบันเทคโนโลยีเอ็มไอทีในสหรัฐฯ เปิดตัวเทคนิคตัดต่อพันธุกรรมแนวใหม่ที่เรียกว่า "ไพรม์อีดิติง" (Prime editing) ซึ่งมีความแม่นยำและทรงประสิทธิภาพเหนือกว่าเทคนิคแบบคริสเปอร์-แคสไนน์ (CRISPR-Cas9) ซึ่งสร้างผลงานที่เป็นข่าวฮือฮามาก่อนหน้านี้
เทคนิคใหม่แก้ไขข้อบกพร่องในลำดับดีเอ็นเอได้แม่นยำกว่าเดิม มีการตีพิมพ์เผยแพร่รายละเอียดของเทคนิคใหม่ดังกล่าวในวารสาร Nature โดยระบุว่าวิธีไพรม์อีดิติงสามารถแก้ไขข้อบกพร่องในลำดับดีเอ็นเอได้แม่นยำกว่าเดิม ทำให้มีศักยภาพในการขจัดยีนกลายพันธุ์ซึ่งก่อโรคที่เป็นอันตรายในมนุษย์ได้ถึง 89% จากรหัสพันธุกรรมไม่พึงประสงค์ทั้งหมดที่มีอยู่ราว 75,000 แบบ ทีมผู้วิจัยรายงานว่า เทคนิคไพรม์อีดิติงผ่านการทดสอบกับเซลล์ของมนุษย์ในห้องทดลองมาแล้ว โดยมีตัวอย่างการแก้ไขพันธุกรรมบกพร่องที่ก่อโรคแล้วอย่างน้อย 175 ชนิด รวมถึงการตัดต่อแก้ไขยีนที่ทำให้เกิดโรคเม็ดเลือดแดงรูปเคียว (Sickle cell disease) โรคซิสติก ไฟโบรซิส (Cystic Fibrosis) และโรคเทย์-แซกส์ (Tay-Sachs) ซึ่งล้วนเป็นโรคร้ายแรงที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมทั้งสิ้น ก่อนหน้านี้เทคนิคการตัดต่อยีนแบบคริสเปอร์-แคสไนน์ ได้ชื่อว่าเป็นวิธีแก้ไขพันธุกรรมที่ล้ำสมัยที่สุด โดยใช้เอนไซม์ทำหน้าที่เป็นกรรไกร ตัดตรงลำดับดีเอ็นเอที่ต้องการให้ขาดออกจากกันเป็นสองส่วน ก่อนจะเข้าไปตัดท่อนที่ไม่ต้องการทิ้งและแทรกสายดีเอ็นเอที่มีรหัสพันธุกรรมถูกต้องลงไปแทน แต่วิธีการนี้ยังคงมีปัญหาเรื่องความแม่นยำในการตัดต่อให้ตรงตำแหน่งอยู่ ส่วนเทคนิคไพรม์อีดิติง ใช้โมเลกุลของโปรตีนที่ออกแบบและสังเคราะห์ขึ้นมาเป็นพิเศษ เป็นตัวนำทางให้เอนไซม์ที่เป็นกรรไกรตัดต่อยีนเข้าถึงตำแหน่งเป้าหมายที่ถูกต้อง จากนั้นจะตัดลำดับดีเอ็นเอท่อนที่ต้องการออกเพียงสายเดียวจากโครงสร้างเกลียวคู่ ก่อนจะแทรกสายดีเอ็นเอที่มีรหัสพันธุกรรมถูกต้องลงไปแทนในช่องว่างดังกล่าว ลำดับดีเอ็นเอประกอบด้วยเบส 4 ชนิดเรียงต่อกันเป็นสาย โดยเบสแต่ละชนิดใช้ตัวอักษรย่อว่า A, C, G, T ลำดับดีเอ็นเอเก่าที่ยังเหลืออยู่อีกสายหนึ่งจะถูกตัดออกภายหลัง แล้วปล่อยให้เซลล์ซ่อมแซมส่วนที่ถูกตัดออกหลังสุดเอง โดยใช้สายดีเอ็นเอที่แทรกไว้ก่อนหน้านั้นเป็นต้นแบบ ซึ่งวิธีนี้จะทำให้การตัดต่อมีความแม่นยำเที่ยงตรงเพิ่มขึ้นมาก ศาสตราจารย์เดวิด หลิว หนึ่งในทีมผู้วิจัยบอกว่า "เทคนิคนี้เหมือนกับโปรแกรมประมวลผลคำในคอมพิวเตอร์ สามารถจะใช้ค้นหาข้อความ ลบ คัดลอก หรือวางแปะข้อความในตำแหน่งใดก็ได้ตามคำสั่ง ทำให้เราตัดต่อพันธุกรรมได้แม่นยำมากขึ้น และตัดต่อลำดับดีเอ็นเอสายที่ยาวมากขึ้นได้ด้วย ซึ่งหมายความว่าเทคนิคนี้มีโอกาสจะนำไปใช้กับมนุษย์ได้โดยไม่เป็นอันตราย" อย่างไรก็ตาม ทีมผู้วิจัยย้ำว่าเทคนิคนี้ยังคงจะต้องมีการพัฒนาต่อไปอีกระยะหนึ่ง จึงจะสามารถนำมาใช้รักษาโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ได้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับปรุงกลไกนำทางเครื่องมือตัดต่อยีนที่เล็กระดับโมเลกุล ให้เข้าถึงตำแหน่งเป้าหมายที่ถูกต้องได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่านี้