34.3 C
Bangkok
หน้าแรก Immunology ภูมิต้านทาน HIV ทั้งหมดอยู่ที่กรดอะมิโน

ภูมิต้านทาน HIV ทั้งหมดอยู่ที่กรดอะมิโน

HLA-B protein

มีคำถามที่ว่า ทำไมบางคนที่ได้รับเชื้อ HIV แล้วจึงไม่มีการพัฒนาต่อเนื่องไปจนเกิดโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง หรือ AIDS? จากการวิเคราะห์รหัสทางพันธุกรรมของมนุษย์แสดงว่า คำตอบทั้งหมดทั้งสิ้นนั้นอยู่บน การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยของโครงสร้างของโปรตีน ที่ช่วยระบบภูมิต้านทานเพื่อที่จะ จดจำ และทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสนี้

ผู้คนส่วนมากที่ติดเชื้อ HIV แล้วสุดท้าย จะค่อยๆ มีการพัฒนาของเชื้อ จนกระทั้งเป็นโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องอย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ ไวรัสมีการคัดลอกสำเนาพันธุกรรมของตัวเองในเซลล์เม็ดเลือดขาว จนมีปริมาณมากแล้วก็ทำลายระบบภุมิคุ้มกันของตัวเราเอง แต่อย่างไรก็ตาม เราก็ยังพบว่า 1 คนจาก 300 คน ของผู้ที่ได้รับเชื้อ HIV ตัวไวรัสเองจะไม่มีการพัฒนา หรือเพิ่มปริมาณจนกระทั่งเป็นโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง เราเรียกคนเหล่านี้ว่า “ผู้คุมเชื้อ” ซึ่งคนเหล่านี้ไม่จำเป็นที่จะต้องได้รับการรักษา เพราะว่าร่างกายของเขาสามารถยับยั้งการคัดลอกสำเนาพันธุกรรมของเจ้าไวรัสร้ายนี้ได้

บรูส วอกเกอร์, นักภูมิต้านทานวิทยา และ ผู้อำนวยการสถาบันแรงจอนของโรงพยาบาลกลางรัฐแมสซาซูเซตต์ สถาบันเทคโนโลยี่แมสซาซูเซตต์ และมหาวิทยาลับฮาวารต์ เริ่มต้นคิดถึงการศึกษาทางคลินิค ของผู้ที่สามารถควบคุมเชื้อไวรัสได้ เขาได้กล่าวว่า “ผมตระหนักว่า เราสามารถที่จะทำการศึกษาแบบแบ่งกลุ่ม โดยการประสานงานจากแพทย์ทั่วโลก และผมคิดว่า ในที่สุดแล้ว เราจะสามารถหาได้ว่า อะไรคือคุณลักษณะทางพันธุกรรมเฉพาะที่มีร่วมกันของ “ผู้คุมเชื้อ” เทียบกับผู้ติดเชื้อทั่วไปได้”

ค่าความแตกต่าง

วอกเกรอ์และเพื่อนร่วมงานของเขา ได้เก็บตัวอย่าง DNA จาก “ผู้คุมเชื้อ” กว่า 900 คน พวกเขาได้เปรียบเทียบลักษณะทางพันธุกรรมกับผู้ติดเชื้อทั่วไปกว่าอีก 2600 คน โดยการใช้เทคนิคที่เรียกว่า การศึกษาความเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม (genome-wide association study-GWAS) [1] ซึ่งการศึกษาความเชื่อมโยงกันทั่วทั้งจีโนมนี้ ได้มีการตรวจสอบความแตกต่างระดับพันธุกรรมเพียงตำแหน่งเดียว (single nucleotide polymorphism-SNPs) กล่าวคือ ความแตกต่างที่เกิดขึ้นบน DNA เพียงจุดเดียว จากความแตกต่างเป็นล้านๆ จุดบนจีโนมของมนุษย์แต่ละคน และในที่สุด เขาก็ค้นพบประมาณ 300 ตำแหน่งบนจีโนมของมนุษย์ที่มีความสัมพันธ์กับผู้ที่สามารถควบคุมเชื้อได้

ทุกตำแหน่งที่ได้ค้นพบทั้งหมดนั้น ต่างก็เป็นส่วนประกอบบนจีโนมที่เป็นรหัสของโปรตีนที่เกียวข้องกับการตอบสนองของระบบภูมิต้านทาน ซึ่งเราเรียกว่า โปรตีน HLA ยิ่งกว่านั้น นักวิจัยได้ใช้เทคนิค การวิเคราะห์แบบถดถอยเพื่อหาบริเวณที่มีความสำคัญมากที่สุด สุดท้าย ก็เหลือแค่เพียงสี่ตำแหน่ง ที่มีอิทธิพลเชื่อมโยงมากที่สุด กับ ระบบภูมิต้านทานต่อเชื้อ HIV

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้แค่เพียงสถิติเพียงอย่างเดียวที่จะบอกว่า ตำแหน่งนี้จะส่งผลต่อการสร้างถูมิต้านทาน HIV ของพวกเขาหรือไม่ แต่การใช้ข้อมูลรหัสแผนที่ของตำแหน่งโปรตีน HLA บนจีโนม ซึ่งถูกสร้างมาแล้วจากส่วนหนึ่งของการศึกษาโรคเบาหวานก่อนหน้านี้ [2] กลุ่มนักวิจัยชี้เฉพาะไปถึงกรดอะมิโน ภายในโปรตีน HLA-B ซึ่งแตกต่างกันระหว่าง “ผู้คุมเชื้อ” และผู้ติดเชื้อทั่วไป กรดอะมิโนเหล่านี้แสดงถึงการสนับสนุนความสามารถในการควบคุมเชื้อไวรัส “จากสามพันล้านนิวคลีโอไทด์ของมนุษย์ [ทั้งจีโนม] เราสามารถที่จะชี้เฉพาะไปถึงกรดอะมิโนเพียงไม่กี่ตัวที่กำหนดถึงความแตกต่างนี้ ซึ่งกรดอะมิโนแต่ละตัวถูกกำหนดรหัสมาจากเพียงแค่ สามนิวคลีโอไทด์เท่านั้นเอง” วอกเกอร์กล่าว

โปรตีน HLA-B แสดงบทบาทสำคัญของการตอบสนองของระบบภุมิคุ้มกันของร่างกายต่อการโจมตีของไวรัส เมื่อร่างกายติดเชื้อไวรัส มันจะปล้นเซลล์เจ้าบ้านของเรา (เซลล์เม็ดเลือดขาว) ให้สร้างโปรตีนของมัน ซึ่งโปรตีน HLA-B จะจับสายเปปไทด์ (ส่วนสั้นๆ ของโปรตีนของไวรัส) แล้วนำมันไปยังบริเวณเยื้อหุ้มเซลล์ ซึ่งโปรตีน HLA-B นี้เองจะทำตัวเหมือนกับธงที่ปักไว้บอกให้เซลล์เข้ามาทำลายโปรตีนของไวรัสด้วยระบบภูมิต้านทานของร่างกายเราเอง ห้าจากหกตำแหน่งของกรดอะมิโนที่แตกต่างกันของกลุ่ม “ผู้คุมเชื้อ” และกลุ่มผู้ติดเชื้อ ที่ถูกพบบนโปรตีน HLA-B ที่มีความสามารถในการจับกับโปรตีนของไวรัส
จากการศึกษาเล็กๆ ในทวีปแอฟริกาใต้ [3] ได้แสดงถึงความเกียวพันกันของโปรตีน HLA-B กับ ภุมิต้านทานเชื้อ HIV แต่ “นี่ได้ยืนยันว่า HLA-B เป็นโปรตีนที่สำคัญมาก” รอดนีย์ ฟิลลิปส์ นักภุมิต้านทานวิทยา และผู้อำนวยการร่วมสถาบันการติดเชื้อปรากฏแห่งมหาวิทยาลัยออกฟอร์ตกล่าว

กลไกของภูมิต้านทาน

การเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนที่ถูกพบโดยวอกเกอร์ แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของโปรตีน HLA-B ที่กระทำตัวต่อสายเปปไทด์ของไวรัส กับระบบภูมิต้านทานของร่างกาย แต่กระบวนการที่แตกต่างออกไปของกลุ่ม “ผู้คุมเชื้อ” กับผู้ติดเชื้อทั่วไปนี้ ยังคงไม่ชัดเจน วอกเกอร์กล่าวต่ออีกว่า “เราพยายามที่จะอธิบายกลไกเหล่านี้ให้ชัดเจน และพยายามแสดงว่าโปรตีนเหล่านี้ทำหน้าที่อย่างไร นั่นแสดงให้เห็นว่าเรายังเหลืองานที่จะต้องทำให้เสร็จอีกมาก”

การศึกษาการตอบสนองของระบบภูมิต้านทานต่อโรคอื่นๆ ก็เกี่ยวพันกับกรดอะมิโนที่จับกับโปรตีน HLA ฟิลลิปส์กล่าวว่า “ถ้าคุณมีโครงสร้างของโปรตีนที่แตกต่างออกไป คุณก็จะสามารถที่จะจับกับสายเปปไทด์ที่มีลำดับแตกต่างไป หรือโครงสร้างที่แตกต่างไปได้ ซึ่งมันนำมาถึงการตอบสนองของระบบภูมิต้านทานที่ดีขึ้น”

แต่อย่างไรก็ตาม มันก็ยังเหลือเวลาอีกยาวนานที่งานของเขา จะนำไปสู่การรักษา หรือการสร้างวัคซีนจริงๆ “เรายังอยู่บนเส้นทางที่ยาวสำหรับการตีความหมายของสิ่งที่ค้นพบนี้ แต่ส่วนที่น่าสนใจก็คือ การศึกษาความเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม กำลังนำเราไปสู่การตอบสนองของระบบภูมิต้านทาน ซึ่งมันก็เป็นข่าวดีสำหรับการคิดค้นวัคซีน เพราะว่ามันใช้จัดการกับระบบภูมิต้านทานของร่างกาย” วอกเกอร์กล่าว “เราคาดหวังว่า นี่จะเป็นสิ่งที่ช่วยเราบนเส้นทางการพัฒนาสำหรับการเหนี่ยวนำให้เกิดการตอบสนองของร่างกาย เพราะขณะนี้ เราทราบแล้วว่าอะไรคือสิ่งที่เราจะต้องพยายามเหนี่ยวนำให้เกิดขึ้น”

อ้างอิง
1. The International HIV Controllers Study Science,doi:10.1126/science.1195271 (2010)
2. Brown, W.M. et al. Diabetes Obes. Metab. 11 (suppl. 1), 2-7 (2009).
3. Kiepiela, P. et al. Nature 432, 769-775 (2004).

ที่มา: https://www.nature.com/news/2010/101104/full/news.2010.582.html

Stay Connected

16,985แฟนคลับชอบ
2,458ผู้ติดตามติดตาม

Press release

Advertorial

Related News

ทิ้งคำตอบไว้

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.