ศูนย์จีโนมฯ เผย 18 ข้อควรรู้เกี่ยวกับโปรตีน "พรีออน" ที่ก่อให้เกิดโรค "กวางซอมบี้" ที่อาจแพร่จากสัตว์มาสู่คน
วันที่ 11 มกราคม 2567 แฟนเพจ Center for Medical Genomics ของ ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี โพสต์ข้อความว่า สิ่งที่ควรรู้ 18 ประการเกี่ยวกับโปรตีน "พรีออน" ที่ก่อให้เกิดโรค "กวางซอมบี้" ที่หลายฝ่ายกังวลอาจแพร่จากสัตว์มาสู่คน
1. พรีออน "ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต" แต่เป็น "โปรตีนขนาดเล็กที่ก่อโรค" เป็นตัวแพร่เชื้อ (infectious agent) สามารถเพิ่มจำนวนได้ในสิ่งมีชีวิตเหมือนกับแบคทีเรียและไวรัส แต่ไม่ต้องอาศัยดีเอ็นเอ/อาร์เอ็นเอเป็นพิมพ์เขียวหรือต้นแบบในการสร้างลูกหลาน
2. พรีออนมีวิวัฒนาการตามกฎของดาร์วิน โดยมีการพัฒนาการกลายพันธุ์ผ่านการคัดเลือกตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์เช่นเดียวกับที่เกิดในพืช สัตว์ แบคทีเรีย และไวรัส
3. พบยีน "PRNP" ทั้งในคน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เชื้อราบางประเภท ที่สามารถถอดรหัสสร้างโปรตีนพรีออน (PrP) ซึ่งมีบทบาทในกระบวนการที่สำคัญหลายประการ เช่น การขนส่งทองแดงเข้าสู่เซลล์ การปกป้องเซลล์สมองจากการเสียหาย และการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท ในโรคพรีออน อาจเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีน PRNP ที่ Sc ส่งผลให้เกิดการผลิตโปรตีนที่มีรูปร่างผิดปกติที่เรียกว่า "PrPSc" ซึ่งสามารถนำไปสู่การสะสมของโปรตีนที่ผิดปกติในสมอง ทำให้สมองเกิดความเสียหาย เซลล์ประสาทถูกทำลาย การสะสมนี้ส่งผลให้เกิดอาการลักษณะเฉพาะของโรคพรีออน ไม่พบยีนนี้ในพืชแม้จะพบการสะสมของโปรตีนพรีออนในเซลล์พืชแต่คาดว่าได้รับพรีออนมาจากสัตว์ เพราะพืชขาดแรงกดดันทางวิวัฒนาการที่นำไปสู่การสร้างโปรตีนพรีออนขึ้นในเซลล์
...
4. พรีออนพบได้ในเซลล์ คน สัตว์ พืช และเชื้อรา ยังไม่พบในแบคทีเรียและไวรัส เมื่อโปรตีนเหล่านี้กลายรูปกล่าวคือมีการพับผิดรูปแบบก็จะก่อให้เกิดโรคกับสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
5. เนื่องจากพบโปรตีนพรีออนใน เซลล์เชื้อรา เซลล์พืช และเซลล์สัตว์ จึงเป็นไปได้ว่าพรีออน (โปรตีนที่พับตัวผิดปรกติ ก่อให้เกิดโรค) น่าจะอุบัติขึ้นในช่วงต้นของการวิวัฒนาการของเซลล์ยูคาริโอต (สิ่งมีชีวิตที่เซลล์มีนิวเคลียสและโครงสร้างอื่น-ออร์แกเนลล์ อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์) เซลล์ยูคาริโอตเชื่อว่าปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 2.2 ถึง 2.7 พันล้านปีก่อน ในช่วงมหายุคโพรเทโรโซอิค
6. พรีออนในพืชที่สามารถติดต่อมาสู่สัตว์ พรีออนจากสัตว์บางครั้งอาจข้ามติดต่อมาสู่คน
7. พรีออนจะถูกขับออกและหลั่งออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านทางอุจจาระ ปัสสาวะ น้ำลาย ซากที่เน่าเปื่อยซึ่งคงอยู่ในดินหรือพืชเป็นเวลาหลายปี
8. สัตว์ที่ตายจากพรีออนจะเป็นแหล่งแพร่พรีออนมาสู่สิ่งแวดล้อม เช่น แพร่มาสู่ดิน พืช นก ไส้เดือน แมลง ฯลฯ ที่มากินสัตว์ตาย ถือได้ว่าสิ่งแวดล้อมทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตสามารถเป็นพาหะแพร่โรคพรีออนได้ แต่ยังไม่หลักฐานเชิงประจักษ์ว่าพรีออนสามารถเพิ่มจำนวนได้ในสิ่งแวดล้อม เช่น ในดิน พืช นก ไส้เดือน แมลง ฯลฯ
9. โรคพรีออนสามารถแพร่เชื้อจากพืชสู่สัตว์ สัตว์สู่สัตว์ และอาจเกิดการแพร่จากสัตว์สู่คน ผ่านการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม หรือแพร่กระจายโดยกระบวนการทางการแพทย์/การผ่าตัด
10. กลไกการส่งผ่านพรีออนจากสัตว์สู่คน ได้แก่ การกลืนกิน การสัมผัสสัตว์โดยตรง การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม/วัสดุที่ปนเปื้อนสารคัดหลั่งและซากเน่าเปื่อยของสัตว์
11. พรีออนก่อให้โรคต่อสมองและระบบประสาทที่เรียกว่า โรคสปองจิฟอร์มเอนเซ็ปฟาโลพาที (TSEs) เป็นโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาทที่ร้ายแรงซึ่งเกิดจากโปรตีนพรีออนที่พับผิดรูป (PrP) พบโรคนี้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลากหลายสายพันธุ์รวมถึงมนุษย์ด้วย พรีออนจะเข้าไปเพิ่มจำนวนในสมองก่อให้เกิดโปรตีนพับผิดรูปแบบจำนวนมากก่อให้เกิดโรค
12. โรคพรีออนที่พบบ่อย ได้แก่ โรคสเครปี (scrapie) ในแพะและแกะ, โรค chronic wasting disease (CWD) ในกวาง/กวางเอลก์, และโรคครอยทซ์เฟลดต์-จาคอบ (Creutzfeldt-Jakob disease: CJD) ในมนุษย์
13. โรคคูรู (kuru) เป็นโรคร้ายจากพรีออนชนิดหนึ่งที่เป็นกันมากในบางชนเผ่าในปาปัวนิวกินีในช่วงทศวรรษปี 1950-1960 คูรูถ่ายทอดผ่านการกินเนื้อสมองผู้เสียชีวิตโดยบรรดาญาติในระหว่างพิธีศพ โดยมีลักษณะร่วมกับ CJD อาการมักปรากฏขึ้นภายในหนึ่งปีหลังการกินสมองและเป็นอันตรายถึงชีวิต รัฐบาลปาปัวนิวกินีจึงต้องออกกฎหมายห้ามกินเนื้อคนจึงช่วยยุติการแพร่กระจายของโรคคูรู
14. อาการของโรคพรีออนในมนุษย์ที่ติดเชื้อได้แก่
a. ภาวะสมองเสื่อมที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว
b. ความจำเสื่อม
c. การเปลี่ยนแปลงบุคลิกภาพ
d. ความยากลำบากในการเคลื่อนไหว
e. กล้ามเนื้อตึง
f. ความเหนื่อยล้า
g. นอนไม่หลับ
h. กลืนลำบาก
i. การเคลื่อนไหวกระตุกอย่างกะทันหัน
j. มีปัญหาการมองเห็น
15. การวินิจฉัยโรคพรีออนในมนุษย์ แพทย์จะรวบรวมประวัติทางการแพทย์และทำการตรวจสอบระบบประสาท การทดสอบวินิจฉัยเบื้องต้น ด้วย MRI, EEG และการเจาะน้ำไขสันหลังเพื่อตรวจความผิดปกติของโปรตีนในสมอง แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่าผู้นั้นมีการติดเชื้อพรีออนหรือไม่
จำต้องมีการวินิจฉัยขั้นสุดท้ายคือตรวจเนื้อเยื่อสมองเพื่อหาแหล่งสะสมของพรีออนโปรตีนที่ทนต่อเอ็นไซม์โปรตีเอส (PrPres) ที่ก่อให้เกิดโรค การทดสอบด้วยเทคนิค Western blots และ ELISA ค้นหา PrPres ในตัวอย่าง การวิเคราะห์ทางพยาธิวิทยาของเนื้อเยื่อสมองที่ย้อมสีและส่องดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์สามารถแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพของชิ้นเนื้อสมองที่ติดเชื้อพรีออน
16. พรีออนทนทานต่อสารฆ่าเชื้อที่ใช้ได้ผลดีต่อแบคทีเรียและไวรัสทุกชนิด ทนการต้มนึ่งธรรมดา การทำลายพรีออนต้องใช้หม้อนึ่งความดันสูง (134°C 18 นาที), โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) และ โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (NaOCl), กรดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์-เปอร์อะซิติก โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (สารฟอกขาว) สามารถยับยั้งพรีออนได้ แม้ว่าสารฟอกขาวจะมีประสิทธิผลในการขจัดการปนเปื้อนพรีออนบนพื้นผิว แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพดีพอในการซึมเข้าไปทำลายพรีออนในก้อนชิ้นเนื้อ
17. การแยกแยะสายพันธุ์พรีออนสามารถดำเนินการได้ด้วยการถอดลำดับกรดอะมิโน การวิเคราะห์องค์ประกอบของกรดอะมิโน โครงสร้างการพับตัวของโปรตีน และคุณสมบัติทางชีวเคมีของโปรตีน
18. จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมอีกมากมายเพื่อทำความเข้าใจความหลากหลายของสายพันธุ์พรีออน การแพร่ระบาดข้ามสปีชีส์ เช่น จากพืชสู่สัตว์ จากสัตว์สู่คน กลไกการเพิ่มจำนวนของพรีออนในเซลล์ การตรวจวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติที่แม่นยำและรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้เนื้อเยื่อจากสมอง การป้องกันด้วยวัคซีนและการรักษายาที่มีประสิทธิภาพ