การศึกษาคุณลักษณะทางจีโนมของไวรัสโรทาที่ก่อโรคอุจจาระร่วงในคนและในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

Abstract

ไวรัสโรทาเป็นสาเหตุหลักของโรคอุจจาระร่วงในประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังพัฒนา มีการประมาณไว้ว่าในทุก ๆ ปี จะมีผู้ป่วยอุจจาระร่วงจากเชื้อไวรัสโรทาเสียชีวิตจำนวน 215,000 คน ทั่วโลก ส่วนใหญ่เป็นเด็กที่อายุน้อยกว่า 5 ปี นอกจากก่อโรคอุจจาระร่วงในคนแล้ว ไวรัสโรทานั้นสามารถก่อโรคอุจจาระร่วงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์ปีก โดยเฉพาะสัตว์เศรษฐกิจ เช่น วัว หมู และม้า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดเป็น reservoirs ของไวรัสโรทาที่ก่อโรคในคน แม้ว่าไวรัสโรทาจะมีวัคซีนที่ใช้ป้องกันถึง 2 ชนิดแล้ว แต่ด้วยคุณสมบัติทางจีโนมของไวรัสโรทาที่มียีนมากถึง 11 ยีน จึงทำให้เกิดการผสมข้ามยีนกันในแต่ละ 11 ยีน (Reassortment) เกิดเป็นสายพันธุ์ใหม่ได้ง่าย ปัจจุบันพบไวรัสโรทาสายพันธุ์ใหม่ที่เกิดจากการผสมข้ามยีนกันระหว่างไวรัสโรทาในคนและในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดยเฉพาะ วัว หมู และม้า (human-bovine, human-porcine and human-equine rotaviruses) ที่พบในอัตราที่สูงกว่าสัตว์ชนิดอื่น ซึ่งวัคซีนที่ใช้ในปัจจุบันอาจไม่สามารถป้องกันเชื้อสายพันธุ์ใหม่นี้ได้และไวรัสโรทาสายพันธุ์ใหม่นี้อาจก่อความรุนแรงของโรคได้ การศึกษาสายพันธุ์และคุณสมบัติทางจีโนมของไวรัสโรทาที่ก่อโรคอุจจาระร่วงในคนและในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์หาการกลายพันธุ์จากวิวัฒนาการของเชื้อและการผสมแลกเปลี่ยนยีนข้ามสายพันธุ์ระหว่างไวรัสโรทาในคนกับสัตว์ (Reassortment) โดยระหว่างวันที่ 3 กรกฎาคม 2565 ถึงวันที่ 3 ตุลาคม 2566 คณะผู้วิจัยได้ดำเนินการเก็บตัวอย่างอุจจาระในพื้นที่จังหวัดนครปฐม ราชบุรี และอุดรธานี รวมทั้งหมด 857 ตัวอย่าง เป็นอุจจาระจากผู้ป่วยโรคอุจจาระร่วง จำนวน 339 ตัวอย่าง และตัวอย่างอุจจาระวัว หมู และม้า ที่ป่วยเป็นโรคอุจจาระร่วงจำนวน 343, 147 และ 28 ตัวอย่างตามลำดับ นำตัวอย่างทั้งหมดจำนวน 857 ตัวอย่างมาตรวจวิเคราะห์หาไวรัสโรทาโดยวิธี Conventional RT-PCR พบผลบวกต่อโรทาจำนวน 110 ตัวอย่าง คิดเป็นร้อยละ 12.8 ประกอบด้วยไวรัสโรทากลุ่มเอ จำนวน 94 ตัวอย่าง คิดเป็นร้อยละ 85.5 และเป็นไวรัสโรทากลุ่มซีจำนวน 16 ตัวอย่าง คิดเป็นร้อยละ 14.5 จากจำนวนผลบวกทั้งหมด จากนั้นนำไวรัสโรทากลุ่มเอ จำนวน 94 ตัวอย่าง มาวิเคราะห์หาลำดับเบสของยีน VP7 และ VP4 ด้วยวิธี Sanger sequencing พบว่าไวรัสโรทาที่พบในผู้ป่วยเป็นสายพันธุ์ G3P[8] สูงสุดที่จำนวน 38 ตัวอย่างและพบ G1P[8], G5P[6] และ G8P[8] จำนวน 2, 1 และ 2 ตามลำดับ ส่วนไวรัสโรทาที่พบในวัวเป็นสายพันธุ์ G6P[11] สูงสุดที่จำนวน 20 ตัวอย่างและพบ G1P[6], G3P[8] และ G10P[11] จำนวน 1, 1 และ 6 ตัวอย่างตามลำดับ ส่วนไวรัสโรทาที่พบในหมูเป็นสายพันธุ์ G9P[13] จำนวน 23 ตัวอย่าง จากนั้นจึงนำตัวอย่างไวรัสโรทากลุ่มเอที่พบทั้งหมด 94 มาถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมด้วยเทคนิค Next-generation sequencing (NGS) แล้วนำผลการทำ NGS มาวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม CLC genomics workbench และ Geneious เบื้องต้นพบว่าไวรัสโรทาสายพันธุ์ G3P[8] ที่พบในคนและวัวมียีนทั้ง 11 ยีนมีต้นกำเนิดมาจากไวรัสโรทาในคน ส่วนสายพันธุ์ G6P[11] และ G10P[11] ที่พบในวัวนั้น ยีนส่วน VP7, VP4, NSP4 และ NSP4 มีต้นกำเนิดมาจากไวรัสโรทาในคน สำหรับ G9P[13] ที่พบในหมูนั้นยีนทั้ง 11 ยีนมีต้นกำเนิดมาจากไวรัสโรทาในหมู