การศึกษาลักษณะทางจีโนมิกส์ของเชื้อแบคทีเรีย non-typhoidal Salmonella ที่คัดแยกได้จากผู้ป่วยโรคลำไส้อักเสบในประเทศไทย

Abstract

Salmonella เป็นเชื้อก่อโรคทางเดินอาหารที่มีการติดต่อผ่านทางการรับประทานอาหารและน้ำที่ปนเปื้อน โรคติดเชื้อที่เกิดจาก Salmonella มีความสำคัญในทางการแพทย์ทั่วโลกรวมทั้งประเทศไทย การเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์เชื้อ Salmonella ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะถือเป็นปัญหาทางสาธารณสุขที่สำคัญของโลก อย่างไรก็ตาม การศึกษาลักษณะทางจีโนมิกส์ของ non-typhoidal Salmonella (NTS) ที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรคทางเดินอาหารอักเสบและอุจจาระร่วงแบบเฉียบพลัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในพื้นที่ที่มีการระบาดสู่คนภายในเขตจังหวัดเชียงใหม่และใกล้เคียงนั้นยังไม่มีการศึกษามากนัก ในโครงการวิจัยนำร่องนี้ ทางคณะผู้วิจัยได้ใช้เทคโนโลยีการหาลำดับเบสแบบ next-generation sequencing (NGS) เพื่อทำ whole genome sequencing (WGS) โดยแพลทฟอร์มของ short-read Illumina Novaseq 6000 คณะผู้วิจัยได้ศึกษาลักษณะทางจีโนมิกส์ของ NTS ที่แยกได้จากผู้ป่วยที่ติดเชื้อ NTS และได้เข้ารับการรักษาตัวภายในโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ ในระหว่างปี ค.ศ. 2016 – 2021 และมีการส่งอุจจาระตรวจเพื่อเพาะเชื้อแบคทีเรีย และผลปรากฏว่าเป็น Salmonella จากนั้นผู้วิจัยนำไอโซเลทดังกล่าวมายืนยันเบื้องต้นว่าเป็น NTS โดยการทดสอบทางชีวเคมี และจึงนำมาทดสอบความไวต่อยาปฏิชีวนะโดยวิธี disc assay ทางคณะผู้วิจัยได้ทำการสกัดสารพันธุกรรมของเชื้อแต่ละไอโซเลท (ทั้งหมด 55 ไอโซเลท) และนำ 50 ไอโซเลทมาทำ WGS (FASTQ) โดย short-read sequencing เพื่อศึกษา (1) phenotype prediction, (2) genotype assignment, และ (3) phylogenomic clustering ผลการศึกษาพบว่า sequence types (STs) 34, 11 และ 469 เป็น sequence type ที่พบมากที่สุด และ serovar ที่พบมากที่สุด 3 อันดับแรกได้แก่ Enteritidis, Rissen, และ Typhimurium นอกจากนี้ยังพบว่า NTS ไอโซเลทส่วนมากมีการดื้อต่อยาต้านแบคทีเรีย aminoglycoside, fluoroquinolone และ microcin NTS ไอโซเลทส่วนมากมี common Salmonella pathogenicity islands (SPIs) จากนั้นทางผู้วิจัยได้ใช้ long-read sequencing ผ่านแพลทฟอร์ม Oxford Nanopore MinION Mk1C system เพื่อวิเคราะห์ยีนที่อยู่บนทั้งโครโมโซมและพลาสมิดของ NTS ไอโซเลท กล่าวโดยสรุปในโครงการวิจัยนำร่องเพื่อศึกษาลักษณะทางจีโนมิกส์ของเชื้อแบคทีเรีย Salmonella ที่คัดแยกได้จากผู้ป่วยในเขตจังหวัดเชียงใหม่นั้น ทางคณะผู้วิจัยสามารถที่จะพัฒนาและเรียนรู้ขั้นตอนในการทำงานวิจัยที่เกี่ยวข้องมา ณ ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ตลอดจนสามารถใช้โครงการวิจัยนำร่องนี้ในการพัฒนาบุคลากรให้มีความรู้ ความสามารถในการวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมิกส์ของเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในมนุษย์ (อ.ดร.นายสัตวแพทย์ทรงพล พุทธศิริ ปัจจุบันเป็นอาจารย์ประจำ ณ คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่) อย่างไรก็ตามทักษะในการวิเคราะห์แปลผลของข้อมูลทางจีโนมิกส์ของเชื้อ Salmonella จำเป็นจะต้องมีการพัฒนาในระดับที่ลึกกว่านี้ต่อไป