Detection of miRNA biomarker for Diabetic nephropathy based on electrochemical method

(diabetic nephropathy; DN) เป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญของประเทศไทย เนื่องจากสาเหตุของโรคไตวายเรื้อรังระยะสุดท้ายเกิดจากโรคเบาหวานมากสุด โดยเฉพาะกับผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2  ในข้อเสนอโครงการนี้มีความสนใจต่อการตรวจหาสารบ่งชี้อย่างไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNA) ซึ่งบ่งบอกต่อการเกิดโรคไตจากเบาหวานที่สามารถพบในปัสสาวะ  เพื่อคัดกรองโรคไตในผู้ป่วยเบาหวานในระยะเริ่มแรก  โดยระยะการเกิดโรคขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงระดับของ miRNA หลายชนิดพร้อมกัน  วิธีที่ใช้ในการตรวจหาชนิดของ miRNA ในปัจจุบันมีหลายวิธี อาทิ เช่น การตรวจโดยใช้เทคนิค northern blot การตรวจโดยใช้เทคนิค reverse transcription PCR (RT-PCR) รวมไปถึง การตรวจโดยใช้อะเรย์ดีเอนเอ (array nucleic acid based) ทั้งนี้ วิธีการดังกล่าวเป็นวิธีที่มีความยุ่งยาก และต้องอาศัยเครื่องมือเฉพาะทางที่มีราคาสูง 

(miRNA) มีส่วนเกี่ยวข้องควบคุมภาวะการเกิดโรคเช่นโรคไต รวมถึงภาวะผิดปรกติเกี่ยวกับโรคไตจากเบาหวาน      ทั้งนี้มีงานวิจัยแสดงถึง miRNAs ที่ เช่น let-7i-3p , miR-24-3p, miR-27b-3p, miR-192 , miR-377, miR-144, miR-21, miR-216a, miR-217, miR-21-3p, miR-124-5p, miR-124-3p, miR-362-3p, miR-150-5p, miR-877-3p  เป็นต้น     อย่างไรก็ดีจากการศึกษาพบว่าmiR-124-5p มีศักยภาพใช้เป็นสารบ่งชี้ต่อโรคไตจากเบาหวานระยะแรกได้ ซึ่งการตรวจพบภาวะโรคในระยะแรกเป็นปัจจัยหลักที่สำคัญต่อการจัดการโรคเป็นอย่างมาก    โดยmiR-124-5p มีการแสดงออกเพิ่มขึ้น(overexpressed) ในการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการ (in vitro) และจากการศึกษาในร่างกาย (in-vivo) ต่อโรค DN     การเพิ่มขึ้นของ miR-124-5p เพื่อยับยั้งการทำงานของไคเนสที่ถูกกระตุ้นด้วย p21 และแมงกานีสซุปเปอร์ออกไซด์ dismutase1 และ 2 และเพิ่มการผลิตไฟโบรเนกตินซึ่งเป็นโปรตีนเมทริกซ์ที่สะสมมากเกินในสภาวะโรค DN   

• ข้อเสนอโครงการนี้จึงมีความสนใจที่จะพัฒนากรรมวิธีการตรวจวัดไมโครอาร์เอ็นเอในปัสสาวะที่สามารถบ่งชี้ต่อโรคไตจากเบาหวานได้   ทั้งนี้ปริมาณเอ็มอาร์เอ็นเอในปัสสาวะจะมีปริมาณน้อยมาก โดยผู้วิจัยได้มุ่งหมายที่จะทำการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมเอ็มอาร์เอ็นเอที่สนใจโดยใช้เทคนิคการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล (exponential amplification reaction: EX-PAR) ร่วมกับระบบ  คริสเปอร์แคส(CRISPR/Cas) และทำการทดสอบวัดด้วยเทคนิคทางเคมีไฟฟ้า  เกิดเป็นสัญญาณวัดเชิงปริมาณได้      ด้วยแพลทฟอร์มนี้ อาศัยการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมร่วมกับการตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้าความไวสูงที่อาศัยCRISPR/Cas12a ช่วยทำให้สามารถตรวจวัดปริมาณ miRNA ปริมาณน้อยที่มีในปัสสาวะได้    นอกจากนี้แพลทฟอร์มที่มีประสิทธิภาพนี้สามารถในการนำไปประยุกต์ใช้ตรวจ/ติดตาม หรือการวินิจฉัยสารบ่งชี้ miRNAs อื่น ๆ ได้