Identification of biomarkers of lupus nephritis by systems biology approach - Pumipat Tongyoo (Chulalongkorn University, 2015)
Lupus Nephritis (LN) เป็นโรคภูมิต้านเนื้อเยื่อตนเองที่มีความสำคัญในประเทศไทย ผู้ป่วยเกิดความผิดปกติในหลายระบบของร่างกายเช่นเดียวกับโรค Systemic lupus erythematosus (SLE) โดย LN จะแสดงอาการเฉพาะที่ไตเป็นหลัก กลไกการเกิดโรค SLE เกิดจากปัจจัยทางพันธุกรรมร่วมกับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม  คณะผู้วิจัยที่คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯได้รายงานปัจจัยทางพันธุกรรมของโรคนี้และได้รายงานยีนที่สำคัญในผู้ป่วยเอเชียซึ่งต่างจากชาวคอร์เคเซียนไว้จำนวนหนึ่ง งานวิจัยนี้ได้ใช้เทคนิคทางด้าน integrative systems biology เปรียบเทียบระหว่างข้อมูลการแสดงออกของยีนในระดับ mRNA และโปรตีนของผู้ป่วย LN ที่ตอบสนองต่อการรักษาและไม่ตอบสนองต่อการรักษาเพื่อที่จะค้นหา biomarker ชนิดใหม่ๆเพื่อใช้ในการตรวจวิเคราะห์ ติดตามการรักษาโรค SLE/LN นอกจากนี้ผลการวิเคราะห์ Meta analysis ของร่วมกับผล GWAS มีการยืนยันถึงการเปลี่ยนแปลงของระดับของหมู่เมทิลในดีเอ็นเอ (DNA methylation) เป็นกลไกหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรค SLE  กลไกนี้เป็นส่วนหนึ่งที่ช่วยอธิบายว่าสิ่งแวดล้อมจากแสง UV จากยา หรือจากอาหารบางอย่างอาจมีผลต่อการเกิดโรคได้โดยผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงของระดับ methylation นั่นเอง ความเข้าใจถึงความผิดปกตินี้จึงมีความสำคัญมากต่อการพัฒนาการรักษาโรคเนื่องจากเราสามารถเปลี่ยนแปลงระดับ methylation ได้ง่ายกว่าการแก้ไขยีน ปัจจุบันมีผู้สนใจศึกษาความผิดปกติของ methylation ในส่วนโปรโมเตอร์ที่ควบคุมการแสดงออกของยีนเป็นหลัก  อย่างไรก็ตามบริเวณที่เป็นเบสซ้ำเป็นอีกส่วนหนึ่งที่มีการควบคุมด้วย methylation เป็นหลักและน่าสนใจมากในโรค SLE  ซึ่งการวิเคราะห์ระดับ methylation ใน IRS ของผู้ป่วย active SLE พบว่าในเซลล์ที่สำคัญต่อการเกิดโรค CD3+CD4+ T lymphocytes มี ระดับ hypomethylation ของเบสซ้ำชนิด HERV-E LTR2C ผู้วจัยจึงได้ทำการวิเคราะห์ข้อมุล HERV (human Endogenous retrovius) ซึ่งเป็นหนึ่งในเบสซ้ำที่เป็น transposable element และพบได้มากถึง 8% ใน genome intersperse repetitive sequences (IRS) ซึ่งกลุ่มของ HERV เป็นเบสซ้ำที่สามารถ transcribe เป็น mRNA ได้  เคลื่อนที่ในจีโนมได้ และมีรายงานว่าสามารถควบคุมยีนข้างเคียงได้ ดังนั้น ผู้วิจัยจึงได้ทำการวิเคราะห์การกระจายตัวของ HERV ใน genome มนุษย์และสร้างเป็นฐาน database ชื่อ EnHERV ขึ้นมารวมทั้งสร้างฟังก์ชันวิเคราะห์การแสดงออกของ HERV ร่วมกับการแสดงออกของยีน โดยสามารถเข้าใช้งานได้ที่ http://sysbio.chula.ac.th/enherv นอกจากนี้ คณะผู้วิจัยจึงตั้งสมมติฐานว่าในเซลล์ของผู้ป่วยลูปัสน่าจะะมีเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนข้างเคียงโดยเกิดการสร้าง chimeric transcripts อันประกอบไปด้วยส่วนหนึ่งของ LTR และส่วนของยีนข้างเคียง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มหรือลดการแสดงออกของยีนข้างเคียงนั้น ทั้งนี้ คณะผู้วิจัยมุ่งหวังที่จะค้นพบ chimeric transcripts ที่มีความสำคัญกับการดำเนินของโรค SLE รวมทั้งสามารถใช้เป็น biomarker ที่ใช้บอก prognosis หรืออาจใช้ในเป็นเป้าหมายสำหรับการพัฒนายาหรือการรักษาใหม่สำหรับโรค SLE ได้