การค้นหากลไกการดื้อยาโคลิสตินและคาร์บาพีเนมของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบดื้อยาหลายขนานด้วย whole genome sequencing และการพัฒนาชุดทดสอบแบบรวดเร็วสำหรับการตรวจวินิจฉัยยีนดื้อยาที่สำคัญ
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการแก้ปัญหาการดื้อยาในแบคทีเรียแกรมลบ ซึ่งเป็นปัญหาสาธารณสุขระดับโลกที่ทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะการดื้อต่อโคลิสตินและคาร์บาพีเนม ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะกลุ่มสุดท้ายที่ใช้รักษาการติดเชื้อแบคทีเรียร้ายแรง งานวิจัยแบ่งออกเป็นสองส่วนหลักๆ คือ การศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกการดื้อยาในเชื้อ Klebsiella pneumoniae (Kp) และการพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยด่วนสำหรับการตรวจหาการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการดื้อยา
ส่วนแรกของงานวิจัย ศึกษาเชื้อ Kp ที่ดื้อต่อทั้งคาร์บาพีเนมและโคลิสติน (C-C-RKp) ในประเทศไทย โดยใช้วิธีการหลายอย่าง เช่น การหาค่า MIC (minimum inhibitory concentration) เพื่อประเมินความไวของยา ERIC-PCR เพื่อศึกษาแบบแผนทางพันธุกรรม (clonality) และการวิเคราะห์ resistome เพื่อระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยา ผลการวิจัยพบอัตราการดื้อยาโคลิสตินค่อนข้างสูงในกลุ่มเชื้อ Kp ที่ดื้อต่อคาร์บาพีเนม โดยพบว่าเชื้อเหล่านี้มักดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิด รวมถึงไทเจไซคลินและฟอสโฟไมซิน แต่ยังไวต่อเจนตาไมซินและอะมิคาซินในระดับหนึ่ง การศึกษาเชิงลึกกลไกการดื้อคาร์บาพีเนมพบว่าส่วนใหญ่เกิดจากการสร้างเอนไซม์คาร์บาพีเนมาเซ โดยเฉพาะชนิด NDM ร่วมกับ OXA-48 และการดื้อโคลิสตินส่วนใหญ่มักเกิดจากการมียีน mcr ซึ่งมักพบร่วมกับการสร้างเอนไซม์คาร์บาพีเนมาเซทั้งสองชนิด นอกจากนี้ การศึกษาแบบแผนทางพันธุกรรมยังพบการระบาดของโคลน Kp ที่มีความจำเพาะ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการติดตามการแพร่กระจายของเชื้อดื้อยาเหล่านี้
ส่วนที่สองของงานวิจัยเป็นการพัฒนานวัตกรรมการตรวจวินิจฉัย โดยใช้เทคนิค multiplex recombinase polymerase amplification (RPA) ซึ่งเป็นเทคนิคการตรวจหาสารพันธุกรรมที่รวดเร็วและประหยัด เพื่อตรวจหาการมีอยู่ของยีนดื้อยาคาร์บาพีเนม 5 ยีน (blaKPC, blaIMP, blaNDM, blaVIM, blaOXA-48) และยีนดื้อยาโคลิสติน 10 ยีน (mcr-1 ถึง mcr-10) การพัฒนาชุดตรวจนี้ใช้เทคนิค solid phase amplification และ lateral flow assay ซึ่งสามารถอ่านผลได้ด้วยตาเปล่า มีความสะดวกและรวดเร็ว และสามารถตรวจหาหลายยีนพร้อมกันได้ งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการทำ multiplex RPA ของยีน mcr จำนวน 2-5 ยีน ซึ่งเป็นงานวิจัยแรกในระดับนี้ นอกจากนี้ ชุดตรวจยังมีความไวสูง สามารถตรวจพบยีนได้ในปริมาณต่ำมาก และให้ผลการตรวจที่แม่นยำ ทั้งใน single target และ multiple targets
โดยรวมแล้ว งานวิจัยนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการต่อสู้กับการดื้อยา โดยเฉพาะการดื้อยาในเชื้อ Kp ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญทางสาธารณสุข การศึกษาเชิงลึกกลไกการดื้อยาช่วยให้เข้าใจการแพร่กระจายของเชื้อดื้อยาและการพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยด่วนที่แม่นยำและรวดเร็ว จะช่วยให้การรักษาโรคติดเชื้อดื้อยาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถควบคุมการระบาดของเชื้อดื้อยาได้ดีขึ้น การใช้เทคนิค RPA ซึ่งรวดเร็วและราคาถูก จะช่วยให้การตรวจวินิจฉัยสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น และช่วยให้แพทย์สามารถเลือกใช้ยาที่เหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว ลดโอกาสการเสียชีวิตจากการติดเชื้อดื้อยา และส่งผลดีต่อระบบสาธารณสุขโดยรวม
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมด้านการแพทย์ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมการผลิตชุดตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ อุตสาหกรรมยาปฏิชีวนะ และอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ เหตุผลคือ:
- อุตสาหกรรมการผลิตชุดตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์: งานวิจัยนี้ได้พัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยด่วนสำหรับการตรวจหาการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการดื้อยา ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพสูง สามารถนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์เพื่อจำหน่ายในตลาดได้
- อุตสาหกรรมยาปฏิชีวนะ: การศึกษาเชิงลึกกลไกการดื้อยาจะช่วยให้บริษัทยาสามารถพัฒนาตัวยาใหม่ๆ หรือปรับปรุงตัวยาที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อต่อสู้กับการดื้อยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- อุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ: งานวิจัยนี้ใช้เทคนิคทางชีวโมเลกุลขั้นสูง เช่น RPA ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่อยู่ในความสนใจของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิจัยอื่นๆ ได้อีกมากมาย
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิทยาศาสตร์ นักวิจัย แพทย์ จุลชีววิทยา และเภสัชกร เหตุผลคือ:
- นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย: งานวิจัยนี้ใช้เทคนิคทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง เหมาะสำหรับนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยที่ต้องการพัฒนาความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการดื้อยา และพัฒนานวัตกรรมการตรวจวินิจฉัย
- แพทย์: การมีชุดตรวจวินิจฉัยด่วนจะช่วยให้แพทย์สามารถวินิจฉัยโรคติดเชื้อดื้อยาได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เลือกใช้ยาที่เหมาะสม และปรับแผนการรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- จุลชีววิทยา: งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการศึกษาเชื้อแบคทีเรีย การวิเคราะห์ยีน และกลไกการดื้อยา ซึ่งเป็นความรู้พื้นฐานที่สำคัญสำหรับจุลชีววิทยา
- เภสัชกร: การศึกษาเชิงลึกกลไกการดื้อยาจะช่วยให้เภสัชกรสามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้ยาปฏิชีวนะได้อย่างถูกต้อง และสามารถแจ้งเตือนถึงความเสี่ยงของการดื้อยาได้
| รหัสโครงการ : | 102886 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ. ดร. ศักดิ์ดา ใยน้อย |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยมหิดล |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์และสุขภาพ |
| ประเภทโครงการ : | แผนงาน หรือชุดโครงการ |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | โครงการย่อยที่ 1 เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์ยีน carbapenemase ทั้ง 5 ยีน ได้แก่ blaKPC, blaIMP, blaNDM, blaVIM และ blaOXA-48 ด้วยวิธี singleplex และ multiplex recombinase polymerase amplification (RPA) เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์ RPA amplicon ของยีน carbapenemase ทั้ง 5 ยีนด้วยเทคนิค solid phase amplification และ lateral flow assay เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์ยีน mcr ทั้ง 10 ยีน ได้แก่ mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4, mcr-5, mcr-6, mcr-7, mcr-8, mcr-9, mcr-10 ด้วยวิธี singleplex และ multiplex recombinase polymerase amplification (RPA) เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์ RPA amplicon ของยีน mcr ทั้ง 10 ยีน ด้วยเทคนิค solid phase amplification และ lateral flow assayโครงการย่อยที่ 2 ศึกษากลไกการดื้อยากลุ่ม carbapenems และ colistin ในเชื้อ K. pneumoniae ที่แยกได้จากผู้ป่วยในประเทศไทย ศึกษาแบบแผนทางพันธุกรรม และ clonality ของเชื้อ K. pneumoniae สายพันธุ์ที่ดื้อต่อยากลุ่ม carbapenems และ colistin วิเคราะห์ resistome ของเชื้อดื้อยา และ วินิจฉัย potential marker สำหรับ MDR- และ XDR-resistant K. pneumoniae clone |
รศ. ดร. ศักดิ์ดา ใยน้อย. (2564). การค้นหากลไกการดื้อยาโคลิสตินและคาร์บาพีเนมของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบดื้อยาหลายขนานด้วย whole genome sequencing และการพัฒนาชุดทดสอบแบบรวดเร็วสำหรับการตรวจวินิจฉัยยีนดื้อยาที่สำคัญ. มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพมหานคร, นครปฐม.
รศ. ดร. ศักดิ์ดา ใยน้อย. 2564. "การค้นหากลไกการดื้อยาโคลิสตินและคาร์บาพีเนมของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบดื้อยาหลายขนานด้วย whole genome sequencing และการพัฒนาชุดทดสอบแบบรวดเร็วสำหรับการตรวจวินิจฉัยยีนดื้อยาที่สำคัญ". มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพมหานคร, นครปฐม.
รศ. ดร. ศักดิ์ดา ใยน้อย. "การค้นหากลไกการดื้อยาโคลิสตินและคาร์บาพีเนมของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบดื้อยาหลายขนานด้วย whole genome sequencing และการพัฒนาชุดทดสอบแบบรวดเร็วสำหรับการตรวจวินิจฉัยยีนดื้อยาที่สำคัญ". มหาวิทยาลัยมหิดล, 2564. กรุงเทพมหานคร, นครปฐม.
รศ. ดร. ศักดิ์ดา ใยน้อย. การค้นหากลไกการดื้อยาโคลิสตินและคาร์บาพีเนมของเชื้อแบคทีเรียแกรมลบดื้อยาหลายขนานด้วย whole genome sequencing และการพัฒนาชุดทดสอบแบบรวดเร็วสำหรับการตรวจวินิจฉัยยีนดื้อยาที่สำคัญ. มหาวิทยาลัยมหิดล; 2564. กรุงเทพมหานคร, นครปฐม.