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

การเสื่อมสภาพของถิ่นฐานที่อยู่อาศัย

การเสื่อมสภาพของถิ่นฐานที่อยู่อาศัย เป็นผลมาจากหลายปัจจัยทั้งภัยธรรมชาติ อย่างไฟป่า และผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์  การเสื่อมสภาพของถิ่นฐานที่อยู่อาศัย (Habitat Degradation) หมายถึง ภาวะความเสื่อมโทรมของถิ่นที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต จากทั้งการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ภัยพิบัติทางธรรมชาติ มลพิษและการปนเปื้อนที่มีสาเหตุมาจากกิจกรรมและการกระทำมนุษย์ ซึ่งเข้ามาคุกคามแหล่งที่อยู่อาศัยและส่งผลเสียต่อคุณภาพสิ่งแวดล้อมที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสัตว์ทั้งหลายในระบบนิเวศ จนนำไปสู่การถูกทำลายลงของถิ่นฐานที่อยู่อาศัย (Habitat Destruction) ตามธรรมชาติและการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity Loss) ของโลกอย่างถาวร สาเหตุของการเสื่อมสภาพของถิ่นฐานที่อยู่อาศัย จากธรรมชาติ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของโลก ทั้งการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ การเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ และการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา เช่น ความผันผวนของการเกิดไฟป่าตามธรรมชาติ การขึ้นลงของระดับน้ำทะเลหรือการเปลี่ยนแปลงทิศทางของกระแสน้ำ หรือแม้แต่การเกิดโรคระบาดหรือรุกรานของชนิดพันธุ์ต่างถิ่น กิจกรรมและการกระทำของมนุษย์ หมายถึง การรุกรานพื้นที่ทางธรรมชาติ เช่น ป่าไม้ ทะเลสาบ ลำน้ำต่าง ๆ รวมไปถึงพื้นที่ชายฝั่งทะเล เพื่อเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน การแผ้วถางที่ดินเพื่อการเกษตร การขยายของตัวเมือง และการก่อสร้างเพื่อการพัฒนาอื่น ๆ รวมไปถึงการทำเหมือง การตัดไม้ทำลายป่า และมลภาวะต่าง ๆ ทั้งสารเคมีตกค้างจากการทำการเกษตร การปนเปื้อนของสารพิษในอากาศและแหล่งน้ำตามธรรมชาติทั้งหลาย โดยเฉพาะการสูญเสียป่าไม้มากกว่าครึ่งหนึ่งที่เคยปกคลุมพื้นผิวโลกจากกิจกรรมและผลจากการกระทำของมนุษย์ที่ทำให้ป่าไม้ถูกคุกคามและถูกทำลายลงในช่วงกว่า 2 ศตวรรษที่ผ่านมา และถึงแม้ว่าป่าไม้ทั่วโลกสามารถฟื้นฟูตัวเองและมนุษย์สามารถเข้ามาจัดการเพื่อการเก็บเกี่ยวอย่างยั่งยืน […]

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormone)

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormone) คือสารอินทรีย์ที่พืชสร้างขึ้นเองตามธรรมชาติในบริเวณอวัยวะหรือเนื้อเยื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของต้นพืช ก่อนทำการเคลื่อนย้ายสารดังกล่าวไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมาย เพื่อส่งสัญญาณในการเริ่มกระบวนการสร้าง ทำการควบคุม หรือเปลี่ยนแปลงส่วนต่างๆ ของพืช ทั้งด้านการเจริญเติบโตการงอกของเมล็ด การออกดอกออกผล และการผลัดใบ รวมไปถึงการยับยั้งการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาภายในต้นพืชนั้นๆ อีกด้วย ฮอร์โมนพืชมีอยู่ในพืชทุกชนิดทุกสายพันธุ์ในอาณาจักรพืช (Plant Kingdom) แม้แต่ในสาหร่ายหรือพืชโบราณต่างมีฮอร์โมนพืชทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณ เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตในด้านต่างๆ เช่นกัน ฮอร์โมนพืชแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มด้วยกัน ได้แก่ ออกซิน (Auxin) เป็นฮอร์โมนพืชที่สร้างขึ้นจากกลุ่มเซลล์เนื้อเยื่อบริเวณยอดใบอ่อน ก่อนถูกลำเลียงไปยังเซลล์เป้าหมาย มีหน้าที่กระตุ้นเซลล์ของเนื้อเยื่อให้เกิดการขยายตัว ส่งผลให้พืชเจริญเติบโตสูงขึ้นเพิ่มขนาดใบและผล ออกซินยังมีผลต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของตาข้าง และช่วยป้องกันการหลุดร่วงของใบ ดอกและผล อีกทั้งยังส่งผลต่อการควบคุมการเคลื่อนไหว การตอบสนองต่อแสงและแรงโน้มถ่วงของพืชอีกด้วย ไซโทไคนิน (Cytokinin) เป็นสารกระตุ้นการแบ่งเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ โดยเฉพาะในส่วนของลำต้นและราก ส่งเสริมการสร้างและการเจริญของตาข้าง การแผ่กิ่งก้านสาขา และการงอกของเมล็ด อีกทั้งยังช่วยป้องกันการสลายตัวของคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) ช่วยให้พืชผักผลไม้มีอายุยืนและสามารถรักษาความสดใหม่เอาไว้ได้ยาวนาน เอทิลีน (Ethylene) เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นในกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ของพืชโดยส่วนมากเอทิลีนถูกสร้างขึ้นเมื่อพืชมีบาดแผลหรือเข้าสู่ภาวะร่วงโรย มีส่วนช่วยเร่งการสุกของผลไม้ กระตุ้นการออกดอก การผลัดใบตามฤดูกาล และการงอกของเมล็ดพืชบางชนิด รวมไปถึงการกระตุ้นการผลิตน้ำยาง และการเกิดรากฝอยและรากแขนงของพืชอีกด้วย กรดแอบไซซิก (Abscisic acid) เป็นสารที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นได้ในทุกส่วนของต้นพืช […]

ทรัพยากรธรรมชาติ (Natural Resources)

ทรัพยากรธรรมชาติ เป็นสิ่งที่มนุษย์ต้องพึ่งพา และเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของทุกชีวิต นับตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นเมื่อกว่า 4,500 ล้านปีมาแล้ว ดาวเคราะห์ดวงนี้ ได้เกิดการวิวัฒนาการเรื่อยมาจนมีบรรยากาศและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ทั้งพืช สัตว์ และมนุษย์ต่างล้วนพึ่งพาอาศัย “สสาร” หรือ “องค์ประกอบ” ในธรรมชาติเพื่อความอยู่รอด ทรัพยากรที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติโดยปราศจากการปรุงแต่งของมนุษย์หรือที่เรียกกันว่า “ ทรัพยากรธรรมชาติ ” (Natural Resources) ไม่ว่าจะเป็น ดิน หิน น้ำ อากาศและแร่ธาตุ สิ่งเหล่านี้ ล้วนก่อกำเนิดขึ้นจากการสรรค์สร้างของธรรมชาติ ซึ่งกลายมาเป็นปัจจัยพื้นฐานของทุกสรรพชีวิตบนโลก โดยที่มนุษย์ได้นำทรัพยากรธรรมชาติทั้งหลายมาใช้ประโยชน์ในหลากหลายด้าน ทรัพยากรธรรมชาติสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภท คือ ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ได้ไม่หมดสิ้นหรือสามารถทดแทนได้ (Renewable Resources) คือ ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วไม่สูญหายไปจากโลกใบนี้ เช่น แสงอาทิตย์ น้ำและอากาศ เนื่องจากมีวัฏจักรหรือกระบวนการทางธรรมชาติที่สามารถสร้างทรัพยากรดังกล่าวขึ้นมาทดแทนส่วนที่ถูกใช้งานไป โดยที่ทรัพยากรบางชนิดอาจใช้ระยะเวลาไม่ถึง 1 วัน ในกระบวนการเกิดใหม่ตามธรรมชาติ แต่ทรัพยากรบางชนิดอาจใช้เวลามากถึง 100 ปี เช่น ทรัพยากรป่าไม้ และสัตว์ป่า ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป (Non-Renewable […]

ลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมของ พะยูนไทย

ความสำเร็จของนักวิจัยมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ สร้างความตื่นเต้นไปทั่วโลก กับการค้นพบลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมของ พะยูนไทย ที่ไม่เหมือนประชากรพะยูนอื่นๆ ในโลก พะยูนเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยในทะเล ปัจจุบัน จำนวนของประชากรพะยูนทั่วโลกลดลงไปอย่างมาก ในประเทศไทยรายงานนพบประมาณ 200 ตัว เท่านั้น ส่วนใหญ่อาศัยอยู่แถบชายฝั่งทะเลจังหวัดตรัง พะยูนไทย จากปัญหาเรื่องจำนวนประชากรพะยูนที่ใกล้สูญพันธุ์ พะยูนจึงถูกคุ้มครองด้วยกฎหมายจำนวนมาก และหลายงานหน่วยต่างเร่งออกมาตรการปฏิบัติ เพื่อปกป้องสายพันธุ์อันเปราะบางนี้ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยคณะสัตวแพทยศาสตร์ ร่วมกับศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งทะเลอันดามันตอนบน กรมทรัพยากรชายทะเลและชายฝั่ง กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ร่วมมือกันวิจัยเกี่ยวกับการอนุรักษ์พะยูนในทะเลมาอย่างต่อเนื่อง ล่าสุดในปี 2021 ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการศึกษาเรื่อง “ความหลากหลายทางพันธุกรรมของพะยูนในประเทศไทยและทั่วโลก” ซึ่งผลจากการศึกษาสร้างความสนใจให้นักวิชาการทั้งในและต่างประเทศเป็นจำนวนมาก เนื่องจากพบว่ามีพะยูนกลุ่มหนึ่งที่อาศัยในทะเลอันดามันของประเทศไทยมีลักษณะประชากรที่จำเพาะไม่เหมือนพะยูนที่อื่นในโลกนี้ โดยผลงานได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ Scientific Reports เมื่อเดือนมิถุนายน ปี 2021 ปัญหาสำคัญของการอนุรักษ์และเพิ่มจำนวนพะยูนคือไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ รวมถึงอัตราการรอดชีวิตค่อนข้างต่ำ เมื่อเลี้ยงในระบบปิด อย่างกรณีที่เคยปรากฏในสื่อต่างๆ ก่อนหน้านี้ทั้ง “มาเรียม” หรือ “ยามีล” ดังนั้น จึงเป็นความท้าทายสำหรับทีมวิจัยที่ต้องศึกษาค้นคว้า เพื่อหาแนวทางในการจัดการอนุรักษ์ รองศาสตราจารย์ นายสัตวแพทย์ ดร.กรกฎ งานวงศ์พาณิชย์ หัวหน้าคณะผู้วิจัยได้ กล่าวว่า การศึกษาครั้งนี้ใช้ตัวอย่างจากเนื้อเยื่อพะยูนจำนวน […]