การประยุกต์ใช้แอนติบอดีปรับแต่งพันธุกรรมที่สำคัญ และมีมูลค่าทางการตลาดสูงที่สุดในปัจจุบัน คือหลายหมื่นล้านบาท คือการใช้สำหรับการ วินิจฉัยและรักษาโรค (therapeutic antibody) จนถึงปัจจุบันมีแอนติบอดีที่ใช้ในการรักษาแล้วหลาย ๑๐ ชนิด และมีอีกหลาย ๑๐๐  ชนิดที่กำลังอยู่การทดลองทางคลินิค (clinical trial) ขั้นต่างๆ โดยเฉพาะโรคมะเร็ง [1]  โดยรูปแบบของแอนติบอดีปรับแต่งพันธุกรรมที่นิยมใช้ในปัจจุบัน เป็นทั้งที่เป็น แอนติบอดีเต็มรูปแบบ (whole immunoglobulin) และชิ้นส่วนแอนติบอดีแบบต่างๆ ดังแสดงในรูปที่ ๑  http://www.onclive.com/_media/_upload_image/ADC-elements-large.jpg ซึ่งแสดงโครงสร้างชิ้นส่วนแอนติบอดีแบบต่างๆ [2] ในภาพแสดงแอนติบอดีแบบเต็มรูป ชนิด IgG ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (IgG), ของสัตว์ตระกูลอูฐและลามะ (Camel Ig) และ ของปลาฉลาม (IgNAR) และลักษณะชิ้นส่วนของแอนติบอดีรูปแบบต่างๆ ได้แก่ แบบ Fab, scFv, ชิ้นส่วนโดเมนเดี่ยว (single-domain VH) รูปแบบต่างๆ คือ VH, VhH, และ V-NAR  รวมทั้ง ชิ้นแอนติบอดีที่ประกอบจากหลายโมเลกุล (multimeric antibody) ได้แก่ bi-scFv, diabodies, triabodies, tetrabodies

โดยชิ้นแอนติบอดีที่เป็นเฉพาะชิ้นส่วนแอนติบอดีขนาดเล็ก จะประกอบด้วยส่วนของแอนติบอดีที่ยังมีความสามารถในการจับกับเป้าหมายอยู่ อาทิเช่น แบบ scFv, แบบ Fab, และแบบเส้นเดี่ยวที่เตรียมได้จากสัตว์ในตระกูลอูฐ และลามะ หรือปลาฉลาม [2]  ข้อดีของแอนติบอดีชิ้นเล็กนี้คือ ผลิตได้ง่ายด้วยระบบการผลิตโปรตีนในแบคทีเรีย หรือ ยีสต์ สามารถถูกดูดซึม และเข้าไปยังเซลล์เป้าหมายได้ดีกว่า อีกทั้งยังสามารถปรับแปลงพันธุกรรมให้มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นที่น่าสนใจได้อีกหลากหลาย อาทิเช่น ให้เชื่อมกับ สารเรืองแสง หรือ เอนไซม์ ทำให้เป็น bi- หรือ tri-specific (multimeric) antibody หรือให้เชื่อมกับยาหรือสารเคมีต่างๆ เพื่อการรักษาโรค เป็นต้น [3] เรียกแอนติบอดีรูปแบบเหล่านี้ว่า conjugated antibody  ซึ่งอาจ เชื่อมต่อก toxin หรือสารเคมีที่มีฤทธิ์ยังยั้งการทำงานของเซลล์ (cytotoxic agents) เพื่อใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง ดังแสดงในในรูปที่ ๒ ซึ่งแสดงส่วนประกอบต่างๆ ของ Antibody-Drug Conjugate (ADC) สำหรับรักษาโรคมะเร็ง ได้แก่ ๑) แอนติบอดีต้องจำเพาะกับ antigen ที่เกี่ยวข้องกับโรคมะเร็ง ซึ่งไม่มี หรือมีจำกัดในเซลล์ปกติ ๒) มีสารสำหรับทำลายเซลล์ (cytotoxic agent) เพื่อฆ่าเซลล์มะเร็งหลังจากถูกนำเข้าไปภายในและถูกปดปล่อยออกมา ๓) ตัวเชื่อม (linker) ระหว่าง cytotoxin agent และ antibody โดยตัวเชื่อมใหม่ๆ จะถูกออกแบบให้คงทนเมื่ออยู่ในระบบไหลเวียนในร่างกาย แต่จะปดปล่อยสารพิษต่อเซลล์เฉพาะเมื่อเข้าไปในเซลล์แล้ว

งานวิจัยล่าสุดที่เกี่ยวข้องกับโครงการวิจัยนี้คือรายงานการใช้แอนติบอดีจาก ลามะ ซึ่งเป็นแอนติบอดีสายเดี่ยวที่สามารถจับและทำลายเชื้อ rotavirus ไปแสดงออกในข้าว ทำให้ได้ผลผลิตเป็นเมล็ดข้าวที่มีแอนติบอดี ซึ่งจากการค้นคว้าวิจัยพบว่า หนูที่บริโภคข้าวที่มีแอนติบอดีอยู่นี้ สามารถต้านทานการติดเชื้อ rotavirus ซึ่งทำให้เกิดโรคท้องร่วงรุนแรงและเฉียบพลันในเด็กได้ [4] ผลการวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าอาจนำข้าวชนิดนี้ ไปใช้ป้องกันการเจ็บป่วย และตายด้วยโรคท้องร่วง ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญในประเทศยากจนได้ดี

เอกสารอ้างอิง

[1] Dillman, R. O., Cancer immunotherapy. Cancer Biother Radiopharm 2011, 26, 1-64.

[2] Holliger, P., Hudson, P. J., Engineered antibody fragments and the rise of single domains. Nature Biotechnology 2005, 23, 1126-1136.

[3] Sassoon, I., Blanc, V., Antibody-Drug Conjugate (ADC) Clinical Pipeline: A Review. Methods Mol Biol 2013, 1045, 1-27.

[4] Tokuhara, D., Rholvarez, B., Mejima, M., Hiroiwa, T., et al., Rice-based oral antibody fragment prophylaxis and therapy against rotavirus infection. J Clin Invest 2013.

USEFUL LINKS

http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/37209/title/Remaking-a-Classic/