สุนัขช่วยนักวิจัยติดตามยีนที่เป็นสาเหตุของโรคพันธุกรรมในมนุษย์

 ทีมนักวิจัยซึ่งได้รับทุนสนับสนุนของอียูสามารถระบุยีนที่กระตุ้นความผิดปกติของผิวหนังในสุนัข  ผลการศึกษานี้อาจมีความหมายกับมนุษย์ที่ทุกข์ทรมานจากความผิดปกติด้วยสภาพเดียวกัน  พื้นฐานทางพันธุกรรมของโรคผิวหนังตกสะเก็ด ไม่ว่าจะเกิดกับสุนัขพันธุ์โกลเด้น รีทรีฟเวอร์ หรือในคนไม่แตกต่างกัน ดังนั้นข้อมูลใหม่ๆที่ทำให้เข้าใจปัจจัยที่เกิดขึ้นกับสุนัขจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับมนุษย์ได้เช่นเดียวกัน ซึ่งก่อนหน้านั้นยังไม่มีการระบุถึงสาเหตุของโรคผิวหนังตกสะเก็ดในระดับโมเลกุลมาก่อน

ไม่ว่าคนหรือสุนัขต่างก็ได้รับความทรมานจากโรคนี้เช่นเดียวกัน เพราะต่างอยู่ในสิ่งแวดล้อมเดียวกัน ลักษณะทางพันธุกรรมในสุนัขอาจเป็นกุญแจสำคัญทำให้เราเข้าใจสาเหตุของการเกิดโรคพันธุกรรม ต้นเหตุของโรคมะเร็ง โรคลมชัก โรคหลอดเลือดหัวใจและโรคเบาหวานได้มากยิ่งขึ้น
ทีมนักวิจัยจากฝรั่งเศส เบลเยียม และเยอรมนี ได้รับทุนสนับสนุนภายใต้กรอบแผนงานฉบับที่ 7 เป็นเงิน 12 ล้านยูโรเพื่อดำเนินโครงการ LUPA ซึ่งตั้งชื่อตามสุนัขป่าเพศเมียที่เลี้ยงพี่น้องฝาแฝดซึ่งต่อมาเป็นผู้ก่อตั้งกรุงโรม โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหาความผิดปกติซับซ้อนที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลของมนุษย์ โดยใช้สุนัขเป็นแบบจำลองของระบบ

วัตถุประสงค์หลักของโครงการ LUPA ซึ่งเริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 2008 และสิ้นสุดลงเมื่อปลายปี ค.ศ. 2011 ก็เพื่อนำสัตว์แพทย์และนักวิทยาศาสตร์มาทำงานร่วมกัน เพื่อเก็บตัวอย่าง ดีเอ็นเอ (Deoxyribonucleic acid, DNA) จากสุนัขจำนวนมากที่ได้รับความทรมานจากกลุ่มโรคซึ่งมนุษย์มีความเสี่ยงที่จะเกิดโรคนี้ได้ เนื่องด้วยการระบุยีนที่ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคทั่วๆไปของมนุษย์มักจะเจอความยุ่งยากอยู่เสมอเนื่องจากความซับซ้อนของสาเหตุ แต่โรคที่เกิดกับสุนัขมีพันธุกรรมที่ธรรมดาไม่ซับซ้อน

ผลการศึกษาล่าสุดของการศึกษาใหม่นี้ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากโครงการ LUPA นักวิจัยสามารถระบุยีน จำนวน 8 ชนิดของโรคผิวหนังตกสะเก็ดในมนุษย์ที่เรียกว่า “โรคผิวหนังตกสะเก็ดอันเนื่องมาจากการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมแบบยีนด้อย (Autosomal recessive congenital ichthyosis, ARCI)” นอกจากนี้ทีมวิจัยยังสามารถแสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องของการปกป้องผิวหนังโดยยีนที่เกิดจากการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมแบบยีนด้อย ซึ่งนับว่าเป็นความสำเร็จที่ไม่เคยมีมาก่อน

ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารพันธุกรรม นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าโรคผิวหนังตกสะเก็ดที่เกิดจากยีนด้อย เป็นผลทำให้เกิดการลอกของผิวหนังที่มักพบตั้งแต่แรกเกิด แม้ว่าโรคนี้จะเกิดกับมนุษย์น้อยมาก แต่พบมากในสุนัขพันธุ์โกลเด้น รีทรีฟเวอร์ เนื่องจากการผสมพันธุ์ระหว่างพี่น้องท้องเดียวกัน และเพราะไม่มีการเลือกผสมพันธุ์ต่างสายพันธุ์

นักวิจัยใช้ประโยชน์จากประวัติการผสมพันธุ์ของสุนัขเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของผิวหนังในสุนัขโกลเด้น รีทรีฟเวอร์ การค้นพบนี้มุ่งไปที่การกลายพันธุ์ของยีน PNPLA1 ที่แยกออกมาได้ และเห็นอย่างชัดเจนว่าเกิดจากการถ่ายทอดยีนด้อย

เมื่อสามารถระบุยีนในสุนัขได้แล้วนักวิจัยได้วิเคราะห์ยีนของมนุษย์ที่คัดเลือกมาจากคนที่เป็นโรคนี้ จากการวิเคราะห์ยีนของคนไข้จำนวน 6 รายที่เป็นโรคผิวหนังตกสะเก็ด พบว่าเกิดจากยีนกลายพันธุ์ 2 ตระกูล ยีนทั้งสองตระกูลมีผลต่อการย่อยสลายโปรตีน  การทดลองขั้นต่อไปใช้เทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนร่วมกับวิธีวิเคราะห์ทางชีวเคมี เพื่อช่วยให้ระบุหน้าที่ของโปรตีนได้แม่นยำมากยิ่งขึ้น พบว่ามีเอ็นไซม์ PNPLA1 lipase อยู่ระหว่างชั้นบนของผิวหนังกำพร้า และชั้นล่างสุดของเซลล์ผิวหนังที่อยู่บนสุดหรือชั้นขี้ไคล  เอ็นไซม์นี้มีความจำเป็นต่อพัฒนาการของเซลล์ผิวหนังคิราติโนโซต์ ซึ่งอยู่ในตระกูลโปรตีน PNPLA (PNPLA1 ถึง PNPLA5) อีกทั้งยังมีความสำคัญต่อเมตาโบลิซึมของไขมันในการปกป้องผิวหนังอีกด้วย

ที่มา European commission, CORDIS News, 30 มกราคม 2555 ภาพจาก www.nature.com