โรคที่เกิดจากพาหะนำโรคซึ่งแพร่กระจายผ่านการกัดของพาหะที่ติดเชื้อ เช่น ยุง ซึ่งอาจเป็นสาเหตุนำไปสู่โรคต่างๆได้ เช่น ไข้เลือดออก ไวรัสซิกา และอื่นๆ ทำให้เกิดผลกระทบต่อผู้คนหลายล้านคนทั่วโลก โรคเหล่านี้สามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วและก่อให้เกิดภัยคุกคามด้านสุขภาพ โดยเฉพาะในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ผู้ร้ายหลักที่รับผิดชอบต่อการแพร่กระจายของโรคเหล่านี้คือยุง วิธีการตรวจหาโรคแบบดั้งเดิมมักเผชิญกับความท้าทายในการให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและความรวดเร็วในการตรวจหาโรค ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการรักษาคนไข้ที่อาจล่าช้าเกินไป และการควบคุมโรคเกิดขึ้นได้ยาก

การค้นหาโรคติดต่อจากพาหะสามารถตรวจหาได้หลายวิธี ไม่ว่าจะเป็น

• การตรวจทางคลินิก: การตรวจทางคลินิกเป็นวิธีการตรวจวินิจฉัยโรคที่พบบ่อยที่สุด ประกอบด้วยการตรวจร่างกาย การตรวจเลือด และการตรวจอื่นๆ ถึงแม้การตรวจทางคลินิกสามารถช่วยวินิจฉัยโรคได้ แต่จะไม่สามารถระบุชนิดของเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรคได้
• การตรวจทางห้องปฏิบัติการ: การตรวจทางห้องปฏิบัติการเป็นวิธีการตรวจที่แม่นยำกว่าการตรวจทางคลินิก ประกอบด้วยการตรวจทางจุลชีววิทยา เพื่อระบุชนิดของเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรค การตรวจทางชีวเคมี เพื่อวัดปริมาณของสารที่เกี่ยวข้องกับโรค และการตรวจทางอิมมูโนวิทยาเพื่อตรวจหาปฏิกิริยาของร่างกายต่อเชื้อโรค
• การตรวจด้วยวิธี qPCR: qPCR (quantitative polymerase chain reaction) เป็นวิธีการตรวจที่อาศัยหลักการของปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เพื่อเพิ่ม DNA เป้าหมาย โดย qPCR สามารถใช้ในการตรวจหาเชื้อโรคติดต่อจากยุงหลายชนิด เช่น มาลาเรีย ไข้เลือดออก ไวรัสซิกา และไวรัสเด็งกี ได้

    การตรวจโรคพาหะจากยุงด้วยวิธี qPCR มีข้อดีหลายประการ เช่น มีความแม่นยำสูง รวดเร็ว และสามารถตรวจหาเชื้อไวรัสหลายชนิดพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อด้อยอยู่บางประการที่อาจทำให้การตรวจด้วยวิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพสูงสุด ได้แก่ ปริมาณเชื้อจากคนไข้น้อยเกินไป หรือตัวอย่างสารพันธุกรรมมีการปนเปื้อน inhibitor การขั้นตอนการสกัดหรืออื่นๆ เป็นต้น

    เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ จึงได้มีการนำเทคโนโลยี Digital PCR ด้วยเครื่อง QIAcuity® Digital PCR System ที่พัฒนาโดย QIAGEN มาใช้ในการตรวจหาเชื้อ โดยสามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการตรวจโรคพาหะจากยุง โดยสามารถใช้เพื่อระบุชนิดของเชื้อและสามารถใช้หาปริมาณเชื้อ (Absolute quantification) ได้อย่างแม่นยำ

รูปที่1 เครื่อง QIAcuity Digital PCR

 

    คุณสมบัติหลักและจุดเด่นของ QIAcuity® Digital PCR System:

• ความไวและความแม่นยำ: QIAcuity® Digital PCR ช่วยให้สามารถตรวจหาเชื้อไวรัสได้ ถึงแม้จะมีปริมาณเชื้อในตัวอย่างปริมาณน้อยได้ อีกทั้งยังสามารถช่วยลดผลกระทบจากที่มีการปนเปื้อน inhibitor จากตัวอย่าง เนื่องด้วย digital PCR มีเทคนิคการทำ partitioning จึงถือว่าเป็นเทคนิคที่มีความแม่นยำมากกว่าการตรวจเชื้อด้วย qPCR ทั่วไป ซึ่งการที่ความแม่นยำสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจหาโรคในผู้ป่วย เพื่อเข้าถึงการรักษาได้อย่างรวดเร็ว และยังช่วยลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายของโรคได้อีกด้วย
• ความสามารถในการทำ Multiplexing: ทำให้ระบบสามารถตรวจหาเชื้อหลายชนิดพร้อมกันได้ในปฏิกิริยาเดียว ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาในการตรวจหาโรคได้ ซึ่งเครื่อง QIAcuity รองรับการทำ Multiplexing สูงสุด 5 ช่องสี
• รายงานผลการทดลองเชิงปริมาณ: ด้วยเทคนิคนี้หาปริมาณเชื้อ หรือหาปริมาณ Absolute quantification ได้โดยสามารถรายงานผลออกมาได้เป็น copy number of target DNA/µL โดยที่ไม่ต้องมีการสร้างกราฟมาตรฐานเหมือนกับการทำหาปริมาณด้วยเครื่อง qPCR
• มีความยืดหยุ่น: เครื่อง QIAcuity ใช้งานร่วมกับ QIAcuity nanoplate ซึ่งรอบรับปริมาณตัวอย่างที่แตกต่างกันของผู้งาน โดยมีประเภท 8 well-plate, 24 well-plate และ 96 well-plate ซึ่งสามารถสร้าง partition ย่อยได้ 26,000 partitions

    ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำเครื่อง QIAcuity digital PCR มาในงานวิจัยเพื่อตรวจหาปริมาณเชื้อไวรัสในยุงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น การศึกษาของ Thakali และคณะในปี 2022 ได้มีการเฝ้าระวังติดตามการระบาดของโรคไข้เลือดออก โดยได้มีการตรวจหาปริมาณ RNA ของ dengue virus ในน้ำเสียด้วยเทคนิค RT-qPCR และ RT-dPCR ที่คาดว่ามีการปล่อยปนเปื้อนจากโรงพยาบาลในประเทศเนปาล (ภาพที่ 1) ถึงแม้ว่าในการศึกษานี้จะตรวจไม่พบ RNA ของเชื้อไวรัส dengue จากทั้ง 2 เทคนิค แต่ยังสามารถนำแนวทางการตรวจเชื้อไวรัสที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมด้วย dPCR ไปใช้ในการศึกษาอื่นๆต่อไปได้ เพื่อเพิ่มการเฝ้าระวังการระบาดของโรคติดเชื้ออื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

 

ภาพที่ 1 Workflow การศึกษาของ Thakali และคณะ (2022)

    นอกจากนี้ในการศึกษาหาปริมาณเชื้อ West Nile virus (Application note, QIAGEN)  จากตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าการใช้งาน QIAcuity® Digital PCR ร่วมกับ QIAcuity OneStep Advanced Probe Kit สามารถใช้ในการตรวจหาเชื้อไวรัสที่มียุงเป็นพาหะได้ดี ซึ่งเมื่อเปรียบผลการทดลองระหว่าง qPCR และ Digital PCR พบว่า Digital PCR เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพดีกว่า qPCR สำหรับการหาปริมาณเชื้อไวรัสในตัวอย่างที่มีปริมาณเชื้อน้อย และการตรวจหาเชื้อด้วยระบบ multiplex สามารถช่วยให้สามารถตรวจหลายเชื้อได้ภายในการทำ PCR ครั้งเดียว ช่วยลดระยะเวลาและขั้นตอนในการทำงานลง ดังนั้นแล้วเทคนิค Digital PCR รวมคุณสมบัติทั้งช่วยเพิ่มความไว ความแม่นยำ และใช้งานง่ายเข้าด้วยกันการ เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงแนวทางของเราในการเฝ้าระวังและควบคุมโรค ในการตรวจหาโรคจะได้ถูกระบุในเชิงคุณภาพอย่างเดียว แต่ยังสามารถระบุปริมาณได้อย่างแม่นยำอีกด้วย ซึ่งเป็นการปูทางการตรวจหาโรคและรักษาคนไข้ได้มีประสิทธิผลมากขึ้น

ตารางที่ 1 ผลการทดลองหาปริมาณเชื้อ West Nile virus ด้วยเครื่อง QIAdcuity Digital PCR

Ordering information

Product	Cat No./ID:
QIAcuity OneStep Advanced Probe Kit	250131
QIAcuity Nanoplate 26k 8-well (10)	250031
QIAcuity Nanoplate 26k 24-well (10)	250001
QIAcuity Nanoplate 8.5k 24-well (10)	250011
QIAcuity Nanoplate 8.5k 96-well (10)	250021

 

 

อ้างอิง

Thakali, O., Raya, S., Malla, B., Tandukar, S., Tiwari, A., Sherchan, S. P., ... & Haramoto, E. (2022). Pilot study on wastewater surveillance of dengue virus RNA: Lessons, challenges, and implications for future research. Environmental challenges, 9, 100614.

QIAcuity application note: Vector-borne diseases identification and quantification vectored by mosquitoes using the QIAcuity Digital PCR System and qPCR (https://www.qiagen.com/aw/resources/resourcedetail?id=19e7643c-7a9b-4c1c-921b-4a71dc51595c&lang=en&Print=1)

 

สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ Info@biodesign.co.th หรือ Line: @BioDesign หรือ https://www.facebook.com/BioDesignTH

 

“บทความผลิตภัณฑ์โดย คุณอัจฉริยา พรหมจรรยา Product Specialist บริษัท ไบโอดีไซน์ จำกัด”