เด็กไทย เจ๋ง คิดโครงงาน นวัตกรรม ตรวจ DNA มะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดง

เด็กไทย เจ๋ง คิดโครงงาน นวัตกรรม ตรวจ DNA มะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดง

ดร.วรวรงค์ รักเรืองเดช ผู้อำนวยการโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ กล่าวว่า โครงงาน “แนวคิดใหม่แห่งวงการชีวเคมีทางการแพทย์ : การตรวจสอบ DNA ของมะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดง โดยใช้เลือดไก่เป็นแบบในการศึกษา เพื่อพัฒนาสู่นวัตกรรมใหม่ในการวินิจฉัยโรคมะเร็งที่รวดเร็ว” เป็นโครงงานของนักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ซึ่งได้รับรางวัลชนะเลิศ (Top Award) จากการประกวดโครงงานระดับประเทศ Young Scientist Competition (YSC 2023)

ซึ่งจัดโดย สวทช. และได้เข้าเฝ้าฯ รับพระราชทานถ้วยรางวัลชนะเลิศจากสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เมื่อเร็วๆ นี้ อีกทั้งจะเป็นตัวแทนประเทศไทยเข้าร่วมงานการแข่งขันโครงงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ระดับโลก Regeneron ISEF 2023 ณ ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีกำหนดจัดขึ้นระหว่างวันที่ 13-19 พฤษภาคม 2566 ณ เมืองดัลลัส มลรัฐเทกซัส ประเทศสหรัฐอเมริกา

ดร.วรวรงค์ กล่าวว่า นักเรียนผู้พัฒนาโครงงานนี้เป็นนักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ 3 คน คือ นายวงศกร มาลาลักษมี (น้องกัปตัน) นางสาวมทินา บุญเต็ม (น้องเพชร) และ นางสาวชุตินันต์ สุขพงศ์จิรากุล (น้องไข่มุก) โดยมีอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานผู้คร่ำหวอดในวงการโครงงานและการวิจัย 2 ท่าน คือ ดร.เกียรติภูมิ รอดพันธ์ ครูสาขาวิชาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) และ รศ.ดร.นพ.ปีติ ธุวจิตต์ คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล

ดร.วรวรงค์ กล่าวว่า โครงงานนี้ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับประเทศของโครงการ YSC ในปีนี้ ได้ผ่านการคัดกรองข้อเสนอโครงงาน ที่ส่งเข้าประกวดจากทั่วประเทศมากถึง 1,621 โครงงาน และยังต้องผ่านการนำเสนอผลงานอย่างเข้มข้นในทุกกระบวนการ โดยคณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิได้ทำการเฟ้นหาโครงงานคุณภาพเยี่ยมจากแต่ละภูมิภาคเพื่อเข้าสู่การตัดสินในรอบระดับประเทศ

โดยน้องๆ ทั้ง 3 คน มีความมุ่งมั่นตั้งใจอยากจะสร้างสรรค์โครงงานที่จะเป็นประโยชน์ต่อประชากรทุกคน และมุ่งหวังว่าผลงานของโครงงานที่พัฒนาขึ้นจะเป็นนวัตกรรมและองค์ความรู้ใหม่ที่จะก่อให้เกิดประโยชน์เป็นวงกว้างต่อสังคมได้ และมองว่าเรื่องโรคภัยไข้เจ็บเป็นเรื่องใกล้ตัวที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะโรคมะเร็งซึ่งคร่าชีวิตผู้คนรอบตัวเราไปมากมาย ดังนั้น หากสามารถพัฒนาวิธีการตรวจมะเร็งได้รวดเร็วกว่าวิธีการในปัจจุบันได้ก็จะสามารถช่วยชีวิตผู้คนไว้ได้อีกมากมายก่อนที่มะเร็งจะลุกลามไปจนสายเกินแก้

ผอ.มหิดลวิทยานุสรณ์ กล่าวว่า น้องทั้ง 3 คน จึงได้ค้นคว้าหาข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโรคมะเร็ง และพบว่า ผู้ป่วยโรคมะเร็งจะมี DNA ของมะเร็งอยู่ในกระแสเลือด โดยการตรวจโรคมะเร็งในปัจจุบันที่เป็นการตรวจทางเลือดจะให้ผลที่รวดเร็วกว่าการตรวจด้วยชิ้นเนื้อ แต่การตรวจ DNA ของมะเร็งทางเลือดนั้นจะตรวจจาก DNA ของมะเร็งในน้ำเลือด (plasma) แต่เนื่องด้วย plasma เป็นของเหลวที่มีปริมาณมากในเลือดส่งผลให้ปริมาณความเข้มข้น DNA ของมะเร็งค่อนข้างต่ำ

ซึ่งถ้าหากเป็นมะเร็งในระยะต้นๆ ก็อาจจะไม่สามารถตรวจพบได้ น้องๆ นักเรียนทั้ง 3 คนจึงมีแนวคิดว่าเนื่องจากเม็ดเลือดแดงซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักที่สำคัญในเลือดเป็นอนุภาคระดับไมครอนไม่ใช่ของเหลวแบบพลาสมา หากเราสามารถพิสูจน์ได้ว่า DNA ของมะเร็งสามารถอยู่บนเม็ดเลือดแดงได้ ก็จะสามารถตรวจพบ DNA ของมะเร็งได้ดีกว่าการตรวจด้วย plasma เป็นอย่างมาก

อีกทั้งเมื่อค้นคว้าเพิ่มเติมก็พบว่าบนผิวเม็ดเลือดแดงจะมีตัวรับ (Receptor) ที่มีคุณสมบัติในการจับกับสารประเภทกรดนิวคลีอิกได้ซึ่ง DNA ก็เป็นสารประเภทกรดนิวคลีอิก ด้วยเหตุนี้ น้องๆ ทั้ง 3 คนจึงมีแนวคิดว่าหากเราสามารถตรวจสอบ DNA ของมะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดงได้ก็จะนำไปสู่การพัฒนานวัตกรรมใหม่ในการวินิจฉัยโรคมะเร็งที่รวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม เพื่อความปลอดภัยในการทดลองและป้องกันโรคระบาดและจริยธรรมการทดลองในมนุษย์ น้องๆ จึงได้เลือกใช้เลือดไก่ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการบริโภคมาเป็นแบบในการศึกษาเนื่องจากมีข้อมูลว่า Receptor บนผิวเม็ดเลือดแดงของไก่มีคุณสมบัติที่คล้ายกับ Receptor ของคนและสามารถจับกับกรดนิวคลีอิกได้เช่นกัน

สำหรับกระบวนการทดลองก็จะทำการออกแบบวิธีการทดสอบเพื่อพิสูจน์ว่า DNA ของมะเร็งสามารถจับกับ Receptor ที่ผิวของเม็ดเลือดแดงได้หรือไม่ โดยจะใช้เซลล์มะเร็งเต้านม 2 ชนิดเป็นต้นแบบในการศึกษา และใช้ 2 เทคนิคในการตรวจสอบ ได้แก่ การใช้เทคนิค DNA Hybridization ซึ่งเป็นเทคนิคการนำ DNA Probe มาจับเพื่อแสดงสัญญาณสี และเทคนิค Cross linking ซึ่งเป็นเทคนิคที่ทำให้ DNA ของมะเร็งจับกับ Receptor แน่นขึ้น

โดยใช้ Formaldehyde เป็น Crosslinker โดยจากผลการทดลองก็พบว่า DNA ของมะเร็งสามารถจับกับ Receptor ที่ผิวของเม็ดเลือดแดงได้ โดยตรวจสอบอัตราส่วนของจำนวนยีนโดยการทำ Real-time PCR เพื่อศึกษาว่า DNA ของมะเร็งสามารถจับกับ Receptor บนผิวของเม็ดเลือดแดงได้ในปริมาณมากน้อยเพียงใด

“แนวคิดของโครงงานที่ตรวจมะเร็งโดยใช้เลือดไก่เป็นแบบในการศึกษานี้ได้รับความสนใจและได้รับความอนุเคราะห์จากทีมวิจัยของ รศ.ดร.นพ.ปีติ ธุวจิตต์ คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อพัฒนาต่อยอดในการทดลองกับเลือดมนุษย์ โดยจากผลการทดลองจากทั้งเลือดไก่และเลือดคนก็พบว่า สามารถตรวจ DNA ของมะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดงทดแทนวิธีการเดิมที่ตรวจจากน้ำเลือดได้สำเร็จ” ดร.วรวรงค์ กล่าว

รศ.ดร.นพ.ปีติ เจ้าของรางวัลงานวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ DMSc Award ประจำปี 2565 ผู้มีส่วนสำคัญในการให้คำแนะนำปรึกษาในการพัฒนาโครงงานนี้ กล่าวว่า แนวคิดการตรวจสอบ DNA ของมะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดงนี้ ถือได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญของวงการชีวเคมีทางการแพทย์ เป็นนวัตกรรมใหม่ที่จะเป็นประโยชน์ต่อวงการสาธารณสุขเป็นอย่างมาก

เป็นวิธีการที่ไม่สร้างความเจ็บปวดเท่ากับการตรวจชิ้นเนื้อ และยังสามารถเพิ่มความไวของการตรวจ DNA ในเลือดได้ การตรวจ DNA ของมะเร็งบนผิวเม็ดเลือดแดงนี้ หากนำไปพัฒนาสู่กระบวนการการคัดกรองผู้ป่วยมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อการรักษาได้อย่างทันท่วงทีแม้ในมะเร็งที่ไม่พบก้อน ก็จะช่วยรักษาชีวิตผู้คนทั่วโลกที่มะเร็งกำลังจะลุกลามมาในชีวิตของพวกเขาได้