Vaccine therapy
การรักษาโรคมะเร็งด้วยวัควีนเรียกว่า vaccine therapy ถือเป็นแนวทางการรักษาวิธีใหม่ โดยใช้หลักการทางชีวภาพกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันให้ทำลายเซลล์มะเร็ง หรือเชื้อโรคอื่นๆ

DNA vaccine
หลักการของ DNA vaccination
DNA vaccination หรือ DNA immunization เป็นเทคนิคที่อาศัยหลักการคือ เมื่อนำยีนที่กำหนดการสร้างโปรตีนใดๆ ที่สนใจไปเชื่อมต่อใน eukaryotic expression plasmid vector ซึ่งภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ยีนที่เชื่อมต่อใน plasmid vector นั้นจะสร้างเป็น encoded protein ออกมา ซึ่งถ้าอาการแสดงออกของยีนดังกล่าวเกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต และถ้าencoded protein นั้นๆ มีคุณสมบัติเป็น antigenic protein
ก็จะไปกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและทำให้ร่างกายเกิดภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อโปรตีนนั้นๆ ขึ้น โดยพบว่าระบบภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นให้เกิดขึ้นโดยวิธีนี้มีทั้ง humoral mediated immunity, cell-mediated immunity ทั้งกระตุ้น CD4+ lymphocytes และ CTL response

รูปแสดงหลักการของวิธี DNA vaccination เพื่อป้องกัน Influenza virus

กลไกการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดย DNA vaccine
กลไกการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดยวิธี DNA vaccination ยังไม่ทราบแน่ชัด อย่างไรก็ตามเชื่อว่าน่าจะมีกลไกดังนี้คือ เมื่อฉีด DNA ที่กำหนดการสร้างโปรตีนที่สนใจและเชื่อมต่ออยู่ใน plasmid vector ที่เหมาะสมเข้าสู่ร่างกาย plasmid DNA จะเข้าสู่เซลล์เป้าหมายซึ่งอาจเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหรือเซลล์ใต้ผิวหนัง ทั้งนี้ขึ้นกับ route และวิธีการฉีด โดยอาศัย transcription และ translationmechanism ของเซลล์ ยีนที่แทรกอยู่ใน plasmid vector จะถูกสร้างเป็น antigenic protein เมื่อพิจารณาถึงตรงนี้จะเห็นว่า antigenic protein ที่ถูกสร้างขึ้นมานี้จะถูกสร้างภายในเซลล์ ดังนั้นจึงถูก process และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันคล้ายกับ endogenous antigen ทั่วๆ ไป กล่าวคือ antigenicprotein จะถูก process เป็น peptide antigen ขนาดเล็กภายใน cytoplasm และส่งไปจับกับ majorhistocompatibility complex (MHC) class I molecule จากนั้นจะถูกส่งไปบนผิวเซลล์เพื่อกระตุ้นCD8+ lymphocytes เกิดเป็น cytotoxic T lymphocytes ซึ่งสามารถทำลาย infected cells ได้ (เรียกระบบภูมิคุ้มกันแบบนี้ว่า CTL response) Antigenic protein ส่วนหนึ่งจะถูกปล่อยออกนอกเซลล์ ซึ่งอาจเกิดจาก antigenic protein นั้นมีคุณสมบัติเป็น secreted protein หรือเกิดจากการที่เซลล์ถูกทำลาย ซึ่ง antigenic protein ที่ออกมานอกเซลล์เหล่านี้จะถูก process และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันเช่นเดียวกัน exogenous antigen คือถูก uptake โดย antigen presenting cells จากนั้นจะถูกตัดเป็น peptide ท่อนสั้นๆ แล้วส่งออกมาบนผิวเซลล์ร่วมกับ MHC class II molecule และส่งไปกระตุ้น CD4+ cells ให้หลั่ง lymphokinesออกมา ซึ่ง lymphokines เหล่านี้สามารถกระตุ้นให้เซลล์ต่างๆ ในระบบภูมิคุ้มกันเช่น monocytes,macrophages, neutrophils, B lymphocytes, CD4+ lymphocytes, CD8+ lymphocytes และNK cells ให้ทำงานได้ดียิ่งขึ้น การทำงานของเซลล์เหล่านี้ก่อให้เกิดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่เรียกว่า cell-mediated immunity
antigenic protein ส่วนหนึ่งสามารถกระตุ้น B lymphocytes และโดยความช่วยเหลือของlymphokines ที่ปล่อยมาจาก activated CD4+ lymphocytes ทำให้ B lymphocytes ที่ถูกกระตุ้นแล้วนี้กลายเป็น plasma cells สร้างแอนติบอดีออกมา แอนติบอดีที่สร้างออกมานี้สามารถจับและทำลายเชื้อโรคได้ เกิดเป็นการตอบสนองทาง humoral mediated immunity ขึ้น

Plasmid vector ที่ใช้ใน DNA vaccine
ดังได้กล่าวมาแล้วว่าในงาน DNA vaccination จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อยีนที่สนใจเข้ากับ plasmid vector ที่เหมาะสมเพื่อควบคุมการแสดงออกของยีน โดยทั่วไป plasmid vector ที่ใช้ในงาน DNA immunization ควรประกอบด้วยส่วนต่างๆ คือ
1. Transcriptional promoter ต้องเป็น promoter ที่สามารถทำงานได้ใน eukaryotic cellsทำหน้าที่ควบคุมให้ gene ที่สอดใส่หลัง promoter นี้เกิดการ transcription
2. Enhancer element ทำหน้าที่เพิ่มกระบวนการ gene expression ส่วนนี้อาจจะมีหรือไม่มีก็ได้
3. ส่วนของยีนที่กำหนดการสร้าง antigenic protein ที่สนใจ โดยแทรกเข้าไปใน vector ในตำแหน่งหลัง eukaryotic promoter
4. RNA-processing elements ได้แก่ polyadenylation signal และ intron element ทำหน้าที่ช่วยเพิ่มกระบวนการ transcription และทำ ให้ RNA ที่สร้างออกมามีความคงตัวยิ่งขึ้น นอกจากนี้ plasmid vector ยังต้องประกอบด้วย bacterium-specific genetic sequences
2 ชนิด ได้แก่ antibiotic selectable marker และ bacterium origin of replication โดยทั้ง 2 ส่วนนี้มีประโยชน์ในการเตรียม DNA ให้ได้ปริมาณมากๆ ในแบคทีเรีย จากคุณสมบัติของ plasmid DNAดังกล่าวนี้ทำ ให้เมื่อฉีดเข้าไปในร่างกาย ยีนที่แทรกอยู่ใน vector จะแสดงออกโดยสร้างเป็นโปรตีนโดยอาศัย transcription และ translation mechanisms ปกติของร่างกาย

การประยุกต์ใช้ DNA vaccine
จากหลักการของวิธี DNA vaccination ดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวิธีนี้น่าจะสามารถนำมาแทนวัคซีนที่มีใช้กันในปัจจุบัน จึงได้มีการศึกษากันอย่างกว้างขวางในสัตว์ทดลองชนิด ต่าง ๆ ในโรคต่าง ๆ มากมาย เช่น Hepatitis B, Hepatitis C, Influenza, Malaria, Tuberculosis,Leishmaniasis, AIDS หรือแม้แต่มะเร็ง และพบว่า DNA vaccine ใช้ได้ผลดีมาก นอกจากการนำวิธี DNA vaccination มาใช้ในแง่ของการป้องกันโรคแล้ว ยังได้มีการนำ วิธี DNA vaccination นี้มาประยุกต์ใช้ในการผลิตแอนติบอดีต่อโปรตีนที่สนใจเพื่อใช้งานอีกด้วย

ข้อดีของ DNA vaccine
จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่าวิธี DNA vaccination มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับวัคซีนที่
ใช้อยู่ในปัจจุบัน คือ
1. DNA vaccine สามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันทั้งชนิด humoral mediated immunity และcell-mediated immunity ทั้งการกระตุ้น CD4+ lymphocytes และ CTL response
2. การเตรียม DNA ทำได้ง่ายและ DNA ที่เตรียมได้มีความคงตัวสูง
3. สามารถเตรียมเป็น recombinant vaccine โดยการแทรกยีนที่กำหนดการสร้างโปรตีนของเชื้อโรคหลายชนิดเข้าไปใน vector อันเดียวกัน ทำ ให้การฉีดวัคซีนเพียงครั้งเดียวได้ผลกับโรคหลาย
ชนิด

ข้อด้อยของ DNA vaccine
อย่างไรก็ตามปัญหาที่ยังเป็นที่กังวลกันอยู่ในปัจจุบันในการนำ DNA vaccine ไปใช้คือความปลอดภัย มีคำถามต่างๆ มากมายต่อการนำ DNA vaccine ไปใช้ เช่น
1. DNA ที่ให้เข้าไป อาจไปแทรกอยู่ในโครโมโซมของผู้รับ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพันธุกรรมและมีผลต่อการเกิดมะเร็ง
2. Viral promoter และ mammalian หรือ viral terminator และ polyadenylation signals ที่ใช้ควบคุม gene expression ใน vector จะมีผลต่อยีนในโครโมโซมของผู้รับหรือไม่
3. Antibiotic resistant genes ที่ใช้ใน vector จะมีผลอย่างไรกับผู้รับ
4. Plasmid DNA กระตุ้นให้ร่างกายสร้าง anti-DNA antibodies หรือไม่
5. สารเคมีต่างๆ ที่ใช้เตรียม DNA เป็นพิษต่อผู้รับหรือไม คำถามต่างๆ เหล่านี้กำลังอยู่ในระหว่างการศึกษาอย่างเร่งรีบ เพื่อหวังว่า DNA vaccination น่าจะเป็นหนทางหนึ่งที่จะนำมาใช้ต่อสู้กับโรคร้ายต่างๆ ในอนาคต

‹‹previous    TOP    next››

credit : ศ.ดร. วัชระ กสิณฤกษ์