นักวิจัยไบโอเทคและมหิดล คิดค้นแนวทางผลิตวัคซีนสำหรับ กุ้งทะเล ในบ่อเลี้ยง

นักวิจัยไทยพบแนวทางผลิตวัคซีนในกุ้งทะเล

นักวิจัยไบโอเทค สวทช. และมหาวิทยาลัยมหิดล ค้นพบแนวทางการผลิตวัคซีนใน กุ้งทะเล จากองค์ความรู้เรื่อง cvcDNA ที่กุ้งสร้างเลียนแบบสารพันธุกรรมของไวรัส

ประเทศไทยผลิตกุ้งเลี้ยงประมาณ 400,000 ตันต่อปี คิดเป็นมูลค่าประมาณ 1 แสนล้านบาท ซึ่ง กุ้งทะเล ถือเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าการส่งออกสูงที่สุดของประเทศ โดยมีส่วนแบ่งในตลาดโลกสูงถึงร้อลยะ 8.15

อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมการเลี้ยงกุ้งได้รับผลกระทบอย่างต่อเนื่องจากจากการระบาดของโรคต่างๆ สร้างความสูญเสียมากถึงร้อยละ 60 ของผลผลิตในประเทศ โดยการติดเชื้อไวรัสถือเป็นสาเหตุหลักที่ก่อให้เกิดการสูญเสียอย่างรุนแรงทางเศรษฐกิจ

นักวิจัยจากทีมวิจัยสุขภาพสัตว์น้ำ สังกัดกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพสัตว์น้ำแบบบูรณาการ สังกัดไบโอเทค สวทช. นำโดย ดร. กัลยาณ์ ศรีธัญญลักษณา-แดงติ๊บ หัวหน้าทีมวิจัยสุขภาพสัตว์น้ำ และ ดร. ศุภรัตน์ แตงชัยภูมิ หัวหน้าโครงการวิจัย และทีมวิจัยจากหน่วยวิจัยเพื่อความเป็นเลิศเทคโนโลยีชีวภาพกุ้ง คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ภายใต้การให้คำปรึกษาของ ศ.ดร. ทิมโมที เฟลเกล ที่ปรึกษาอาวุโสของ สวทช. ได้ค้นพบองค์ความรู้ใหม่ที่เกี่ยวข้องกับกลไกของระบบการป้องกันตัวของกุ้งจากการติดเชื้อไวรัสซึ่งเป็นผลจากการศึกษามากกว่าหนึ่งทศวรรษ

กุ้งทะเล, เลี้ยงกุ้ง, กุ้งเลี้ยง, โรคระบาดในกุ้งเลี้ยง, บ่อกุ้ง, ไวรัสในกุ้งเลี้ยง, การเลี้ยงกุ้ง,

ดร.กัลยาณ์ กล่าวว่า “เมื่อกุ้งติดเชื้อไวรัส กุ้งจะสร้างโมเลกุลชนิดหนึ่งขึ้นมา เรียกว่า circular viral copies DNA หรือ cvcDNA ที่เลียนแบบสารพันธุกรรมของไวรัส กุ้งจะสร้างรูปแบบของ cvcDNAs ที่หลากหลายและพบว่าถ้าเราแยกเอา cvcDNAs ต่อเชื้อไวรัสนี้ออกมาจากกุ้งติดเชื้อและฉีดเข้าไปในกุ้งปกติที่ไม่ติดเชื้อ เมื่อกุ้งตัวนั้นมีการติดเชื้อไวรัส โมเลกุล cVcDNAs เหล่านี้จะทำหน้าที่เหมือนวัคซีนที่สามารถป้องกันไม่ให้ไวรัสเพิ่มจำนวนในกุ้งได้ โดยองค์ความรู้ดังกล่าวได้มีการรายงานในแมลงแล้วเช่นกัน”

ผลงานวิจัยนี้ก่อให้เกิดแนวคิดใหม่ในการสร้างวัคซีนสำหรับกุ้งคือการผลิตโมเลกุล cvcDNAs ต่อเชื้อไวรัสของกุ้งขึ้นในหลอดทดลองและผลิตในปริมาณมากขี้น เพื่อนำมาใช้ผสมอาหารกุ้งและนำไปให้กุ้งกินเพื่อป้องกันการติดเชื้อไวรัสของกุ้งในบ่อเลี้ยง

นอกจากนี้ ในระหว่างการศึกษา ทีมวิจัยยังได้ค้นพบองค์ความรู้ต่อมาซึ่งเป็นองค์ความรู้ใหม่ที่ยังไม่เคยมีผลการศึกษามาก่อนคือกุ้งสามารถสร้างโมเลกุล cvcDNAs ต่อเชื้อไวรัสได้จากข้อมูลสารพันธุกรรมของไวรัสที่แทรกอยู่ในจีโนมของกุ้งที่เรียกว่า endogenous viral elements (EVEs) มาใช้เป็นต้นแบบได้ด้วย

ทั้งนี้ ดร.ศุภรัตน์ ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า “ปัจจุบันที่มีผลงานการวิเคราะห์จีโนมที่สมบูรณ์ของกุ้งทะเลทั้งกุ้งกุลาดำ (Penaeus monodon) และกุ้งขาว (Penaeus vannamei) โดยนักวิจัยในต่างประเทศและในประเทศไทย พบว่ามีข้อมูลสารพันธุกรรมของไวรัสหลายชนิด หรือ EVEs แทรกอยู่ในจีโนมของกุ้งทะเลเป็นจำนวนมาก และเป็นที่สงสัยว่าทำไมกุ้งทำเช่นนั้น หรือ EVEs เหล่านี้มีความสำคัญอย่างไร เมื่อค้นพบว่า EVEs เหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นต้นแบบในการสร้าง cvcDNAs ได้ ทำให้เกิดสมมติฐานว่าการแทรก EVEs ในกุ้งอาจเป็นกลไกการจดจำไวรัสของกุ้ง”

กุ้งทะเล, เลี้ยงกุ้ง, กุ้งเลี้ยง, โรคระบาดในกุ้งเลี้ยง, บ่อกุ้ง, ไวรัสในกุ้งเลี้ยง, การเลี้ยงกุ้ง,

ดร. ศุภรัตน์ยังกล่าวต่อว่า “ผลงานวิจัยของทีมวิจัยที่มีมาก่อนหน้านี้พบองค์ความรู้เพิ่มเติมที่สำคัญว่า EVEs เหล่านี้สามารถถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูกได้ตามลักษณะการถ่ายทอดทางพันธุกรรมตามกฏของเมนเดล (Mandelian Inheritance) ทำให้ทีมวิจัยตั้งสมมติฐานในการทำงานวิจัยเพิ่มเติมถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาสายพันธุ์กุ้งที่มี EVEs ที่สามารถสร้าง cvcDNA ต่อเชื้อไวรัสที่มีความรุนแรง เช่น ไวรัสตัวแดงดวงขาว ทำให้สายพันธุ์ที่ได้มีความทนต่อเชื้อไวรัสและเชื้อไวรัสไม่สามารถเพิ่มจำนวนในสายพันธุ์นี้ได้”

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยตระหนักว่าความยากของงานวิจัยนี้คือการวิเคราะห์หา EVEs ต่อเชื้อไวรัสตัวแดงดวงขาวที่มีอยู่หลายชนิดและหลายรูปแบบในจีโนมของกุ้ง ว่า EVEs ชนิดใดเป็น EVEs ที่เป็นต้นแบบที่เหมาะสม (protective EVEs) ที่ควรต้องมีในสายพันธุ์ทนไวรัสที่จะสร้างขึ้น ซึ่งจากองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับ cvcDNA ที่ได้ ทำให้ทราบว่า EVE ที่เหมาะสมหรือ protective EVEs น่าจะเป็น EVE ที่เป็นต้นแบบในการสร้าง cvcDNA ต่อไวรัสชนิดนั้นๆได้

“เมื่อทราบว่า EVEs ชนิดใดเป็น protective EVEs ก็สามารถตรวจหาพ่อแม่พันธุ์ที่มี EVEs ดังกล่าว ให้สร้างลูกพันธุ์ที่ได้รับการถ่ายทอด protective EVEs นั้นๆที่สามารถทนต่อการติดเชื้อไวรัสได้ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ในการฉีด protective EVEs เข้าไปในรังไข่ของแม่กุ้งและตรวจหาลูกพันธุ์ที่ได้รับการถ่ายทอด  protective EVEs เหล่านั้น” ดร.กัลยาณ์ กล่าวทิ้งท้าย

กุ้งทะเล, เลี้ยงกุ้ง, กุ้งเลี้ยง, โรคระบาดในกุ้งเลี้ยง, บ่อกุ้ง, ไวรัสในกุ้งเลี้ยง, การเลี้ยงกุ้ง,

การค้นพบองค์ความรู้ดังกล่าวเป็นประโยชน์อย่างมากในการพัฒนาสายพันธุ์กุ้งทะเลทนการติดเชื้อไวรัสโดยใช้กลไกตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นเองในกุ้ง ผลงานวิจัยดังกล่าวยังสามารถประยุกต์ใช้ในการสร้างสายพันธุ์ที่ทนต่อการติดเชื้อไวรัสในหนอนไหมและผึ้งที่อยู่ในกลุ่ม arthropod เหมือนกุ้งและเป็นสัตว์เศรษฐกิจที่สำคัญด้วย

ทีมวิจัยขอขอบพระคุณทุนวิจัยที่ได้รับจากบริษัท Guangdong HAID Group Co., Ltd. (China) และศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ทีมวิจัยขอขอบพระคุณ Dr. DongHuo Jiang ที่ให้โอกาสในการพัฒนาองค์ความรู้ใหม่นี้ พร้อมทั้งให้คำแนะนำและเป็นที่ปรึกษาตลอดโครงการวิจัย

ขอขอบคุณข้อมูลจาก สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : การค้นพบราแมลงชนิดใหม่ของโลก (new species) 47 สายพันธุ์

เรื่องแนะนำ

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง : หน้าที่หลักของผู้ผลิต

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกระบวนการที่พืชเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานคมีในรูปของอาหาร ถือเป็นหน้าหลักของผู้ผลิตในระบบนิเวศ พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทสำคัญต่อทุกระบบนิเวศบนโลก คือเป็นจุดเริ่มต้นที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานเคมีในรูปอาหาร โดยการนำเอาน้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซต์มาทำปฏิกิริยาเคมีกัน และมีแสงเป็นพลังงานกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยา ผลผลิตที่ได้คือ “น้ำตาลกลูโคส” ซึ่งน้ำตาลส่วนหนึ่งจะนำไปสังเคราะห์เป็นสารอื่นเก็บสะสมไว้ และยังได้ไอน้ำ และแก๊สออกซิเจน ซึ่งจะปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างอาหารของพืช หรือ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง โครงสร้างของใบพืช กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่ใบในภาพ คือ ใบพืชตัดตามขวางจากด้านบน (ด้านที่รับแสง) มายังด้านล่าง ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างและหน้าที่แตกต่าง ดังนี้ หลังใบ (Upper Epidermis) มักจะมีสารคิวติเคิล (Cuticle) เคลือบไว้ชะลอการสูญเสียน้ำออกจากใบ เนื่องจากความร้อนของแสงแดด พาลิเสดมีโซฟิลล์ (Palisade mesophyll) เป็นเซลล์รูปกระสวยที่บรรจุคลอโรฟิลล์ไว้เป็นจำนวนมาก วางตัวอยู่ถัดจากหลังใบลงมา เป็นส่วนที่มีกิจกรรมการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด สปอนจีมีโซฟิลล์ (Spongy mesophyll) เป็นกลุ่มเซลล์ที่อยู่ติดถัดลงมาจากพาลิเสดมีโซฟิลล์ แต่มีปริมาณความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์น้อยกว่า เซลล์เรียงตัวกันอย่างหลวมๆ คล้ายฟองน้ำ พื้นที่ว่างระว่างเซลล์บรรจุของเหลว และอากาศ เอาไว้ กลุ่มท่อลำเลียง (Vascular bundle) ประกอบด้วยท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) และท่อลำเลียงอาหาร (Phloem) ทำหน้าที่ลำเลียงอาหารและน้ำจากรากมาสู่ใบ รวมถึงลำเลียงสารอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงทีใบ […]

ปลาพยาบาลจดจำตัวเองในกระจกได้

มีเพียงแค่มนุษย์ โลมา และไพรเมตบางชนิดเท่านั้นที่จดจำตนเองได้ในกระจก ทว่าผลการศึกษาใหม่บ่งชี้ว่า หรือปลาพยาบาลจะเป็นปลาชนิดแรกที่มีความสามารถดังกล่าวเช่นกัน?

ประสิทธิภาพของวัคซีน ประเมินจากอะไร

เมื่อการระบาดโรคติดเชื้อโควิด-19 ในประเทศไทยระลอกที่สามทวีความรุนแรงมากขึ้นตั้งแต่ช่วงเดือนเมษายน ที่ผ่านมา การจัดหาวัคซีนเพื่อนำมาฉีดให้กับประชาชนจึงกลายมาเป็นมาตรการเร่งด่วนที่จะสามารถกอบกู้สถานการณ์ครั้งนี้ไว้ได้ ความเชื่อมั่นในรัฐบาลเรื่องการจัดหาวัคซีนถูกนำเสนอออกมาผ่านสื่อต่างๆ ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ หนึ่งในนั้นคือเรื่องความไม่มั่นใจใน ประสิทธิภาพของวัคซีน ยี่ห้อ “ซิโนแวค” ที่รัฐบาลกำลังเร่งกระจายฉีดให้ประชาชนทั่วประเทศอยู่ในขณะนี้ และในอนาคต รัฐบาลกำลังจะแจกจ่ายวัคซีนยี่ห้อ “แอสตราเซเนกา” ที่ผลิตโดยบริษัท สยามไบโอไซเอนซ์ ซึ่งคาดว่าจะประชาชนจะได้รับในเดือนมิถุนายน – กรกฎาคม นี้ อย่างไรก็ตาม กระแสความกังวลต่อผลข้างเคียงของวัคซีนทั้งสองยี่ห้อ ยังคงพบเห็นได้ตามสื่อสังคมออนไลน์ โดยมีทั้งข่าวจริงและเท็จ ในจุดนี้ รัฐบาลโดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้พยายามออกมาชี้แจงข้อเท็จจริง เรื่องประสิทธิภาพวัคซีน อยู่ทุกเมื่อเชื่อวัน เพื่อหวังจะสร้างความมั่นใจให้กับประชาชนชาวไทยได้ ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคติดต่อ (CDC) หน่วยงานภายใต้องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้อธิบายถึงประเด็นเรื่องการฉีดวัคซีนโควิด – 19 ในปัจจุบัน เนื่องจาก ไม่เฉพาะประชาชนชาวไทยเท่านั้นที่กำลังวิตกกังวลเรื่องการฉีดวัคซีน แต่ประชาชนในประเทศอื่นๆ แสดงความกังวลต่อประเด็นนี้เช่นกัน โดยทาง CDC รายงาน ประโยชน์ของการได้รับวัคซีนโควิด-19 สรุปได้ดังนี้ (ข้อมูลเพิ่มเติม Benefits of Getting a COVID-19 Vaccine) การฉีดวัคซีนจะช่วยลดอัตราการติดเชื้อโควิด-19 วัคซีนทั้งหมดที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน […]

วัตถุเล็ก ที่อาจไขปริศนากำเนิด เอกภพ

ดาราศาสตร์ยุคใหม่กำลังแสดงภาพที่เราไม่เคยเห็นของวัตถุเล็กซึ่งกระจายอยู่ในระบบสุริยะของเรา วัตถุเล็กเหล่านี้ให้เบาะแสเกี่ยวกับปริศนายิ่งใหญ่ที่สุดหลายข้อของ เอกภพ ดานเต ลอเรตตา ดูเยือกเย็น ขณะเตรียมตัวสำหรับช่วงเวลา 17 วินาทีที่เขาทุ่มเทเวลาตลอด 16 ปีเพื่อให้ได้มา ลอเรตตา นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา จ้องเขม็งที่จอแสดงภาพจำลองสามภาพของวัตถุรูปร่างเหมือนลูกข่างยางลอยอยู่ในทะเลดาว นั่นคือดาวเคราะห์น้อยที่รู้จักกันในนาม 101955 เบนนู เขาเฝ้าดูมันจากม้านั่งโลหะหุ้มเบาะหนังภายในอาคารเรียบง่ายหลังหนึ่งที่ศูนย์ควบคุมภารกิจของบริษัทล็อกฮีดมาร์ตินสเปซ เมืองลิตเทิลตัน รัฐโคโลราโด ขณะนั้นเป็นเวลา 13.49 น. ของวันที่ 20 ตุลาคม ปี 2020 และจอก็แสดงภาพดาวเคราะห์น้อยเบนนู ในวงเขียว ซึ่งหมายถึงวงโคจรของยานอวกาศโอไซริส-เรกซ์ (OSIRIS-REx) ขององค์การนาซา ภายในเวลาไม่ถึง สามชั่วโมง ทูตยนต์ลำนี้จะพยายามลอยลงและสัมผัสดาวเคราะห์น้อยเบนนูเป็นครั้งแรก โดยหวังจะเก็บตัวอย่างฝุ่นและกรวดต่างดาวเพื่อส่งกลับโลก ยานโอไซริส-เรกซ์ที่ส่งขึ้นเมื่อปี 2016 ต้องวนรอบดวงอาทิตย์สองรอบเพื่อตามให้ทันดาวเคราะห์น้อยเบนนู ซึ่งในวาระที่มาบรรจบ (rendezvous) กันเมื่อเดือนตุลาคมนั้นอยู่ไกลจากโลกกว่า 300 ล้านกิโลเมตร ดาวเคราะห์น้อยเบนนูกว้างราวครึ่งกิโลเมตร นับเป็นวัตถุท้องฟ้าขนาดเล็กที่สุดที่ยานอวกาศใดเคยโคจรรอบ พื้นผิวของมันขรุขระมาก ทีมของลอเรตตาต้องทำแผนที่อยู่หนึ่งปีเพื่อหาจุดปลอดภัยสำหรับการลอยลง ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นน่าจะทำให้วันนี้เคร่งเครียด ทำไมต้องเผชิญความเครียดและทุ่มเทขนาดนี้ เพียงเพื่อฝุ่นกับกรวดหนักสองกิโลกรัม เริ่มด้วยการที่ ดาวเคราะห์น้อยมีหน่วยการสร้างที่ก่อตัวขึ้นในยุคแรกสุดของระบบสุริยะ หรือเมื่อกว่า […]