បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះបង្ហាញពីប្រភពដើម យន្តការសកម្មភាព និងការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា CRISPR-Cas9 ក្នុងការកែសម្រួលហ្សែន (Genome Editing) ព្រមទាំងពិភាក្សាពីបញ្ហាប្រឈមផ្នែកសីលធម៌ និងសក្តានុពលក្នុងការព្យាបាលជំងឺនិងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះពឹងផ្អែកលើការពិសោធន៍ជីវគីមីវិទ្យា (Biochemical experiments) ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល (Molecular structural analysis) និងការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗ។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| CRISPR-Cas9 (Single-guide RNA) ប្រព័ន្ធ CRISPR-Cas9 (RNA នាំផ្លូវតែមួយ) |
មានសមត្ថភាពកាត់ផ្តាច់ DNA ទ្វេច្រវាក់ (Double-stranded DNA) យ៉ាងជាក់លាក់ ដើម្បីកែសម្រួលហ្សែនក្នុងកោសិកាសូម៉ាទិច (Somatic cells) និងងាយស្រួលសរសេរកម្មវិធី (Programmable)។ | ការដឹកជញ្ជូនចូលកោសិកាពិតប្រាកដ (Delivery) និងការគ្រប់គ្រងនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមធំ។ មិនស័ក្តិសមសម្រាប់កាត់ RNA ផ្ទាល់ឡើយ។ | អាចកែសម្រួលហ្សែនបានយ៉ាងសុវត្ថិភាព និងមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការព្យាបាលជំងឺកោសិកាឈាមក្រហមរាងកណ្តៀវ (Sickle cell anemia)។ |
| CRISPR-Cas12 and Cas13 ប្រព័ន្ធ CRISPR-Cas12 និង Cas13 |
Cas13 អាចកាត់ RNA ច្រវាក់ទោល ហើយ Cas12 អាចកាត់ ssDNA ពេលរកឃើញគោលដៅ។ មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតសម្រាប់ការធ្វើតេស្តរោគវិនិច្ឆ័យរហ័ស (Rapid diagnostics) ជាមួយនឹងឧបករណ៍ងាយស្រួលមានដូចជាទូរស័ព្ទដៃ។ | មិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ចម្បងសម្រាប់ការកែសម្រួលហ្សែនអចិន្ត្រៃយ៍ក្នុងកោសិកាមនុស្ស ដូចអង់ស៊ីម Cas9 នោះទេ។ | អាចរកឃើញមេរោគ SARS-CoV-2 និង HPV ក្នុងកម្រិត Picomolar ដោយភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ |
| CRISPR-CasØ (Phage-encoded) ប្រព័ន្ធ CRISPR-CasØ (អ៊ិនកូដពី Phage) |
មានទំហំតូចខ្លាំង (Hypercompact) ដែលងាយស្រួលក្នុងការដឹកជញ្ជូនចូលទៅក្នុងកោសិកាអឺការីយ៉ូត (Eukaryotic cells)។ | នៅជាការស្រាវជ្រាវបឋមនៅឡើយ បើធៀបនឹងការអភិវឌ្ឍយ៉ាងទូលំទូលាយនៃម៉ូដែលធំៗដូចជា Cas9។ | ផ្តល់នូវលទ្ធភាពថ្មីសម្រាប់ការកែសម្រួលហ្សែនដែលត្រូវការប្រូតេអ៊ីនទំហំតូចដើម្បីងាយស្រួលបញ្ជូនចូលកោសិកា។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ទោះបីជាឯកសារមិនបានបញ្ជាក់ពីតម្លៃជាតួលេខជាក់លាក់ក៏ដោយ ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា CRISPR ទាមទារមន្ទីរពិសោធន៍ជីវគីមីកម្រិតខ្ពស់ សារធាតុគីមីបរិសុទ្ធ និងអ្នកជំនាញកម្រិតខ្ពស់។
ការស្រាវជ្រាវនេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅតាមមន្ទីរពិសោធន៍កំពូលៗ (ឧ. UC Berkeley) ដោយផ្តោតលើការសាកល្បងក្នុងបំពង់សាកល្បង (In vitro) និងម៉ូដែលកោសិកា។ ទោះបីជាគ្មានភាពលម្អៀងខាងប្រជាសាស្ត្រក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យានេះក្នុងការព្យាបាលគ្លីនិក (Gene Therapy) មានតម្លៃថ្លៃខ្លាំង និងទាមទារហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធទំនើប ដែលអាចកំណត់លទ្ធភាពទទួលបានសម្រាប់ប្រទេសកំពុងអភិវឌ្ឍដូចជាកម្ពុជា។
បច្ចេកវិទ្យា CRISPR នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ខ្លាំងសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងវិស័យការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺឆ្លង និងកសិកម្ម។
ការវិនិយោគលើសមត្ថភាពធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យវីរុសដោយផ្អែកលើ CRISPR (CRISPR-based diagnostics) គឺជាជំហានចាប់ផ្តើមដ៏មានប្រសិទ្ធភាព ចំណាយតិច និងផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍ភ្លាមៗបំផុតសម្រាប់ប្រព័ន្ធសុខាភិបាលកម្ពុជា។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| CRISPR | វាជាប្រព័ន្ធភាពស៊ាំពីធម្មជាតិរបស់បាក់តេរី ដែលកត់ត្រាទុកនូវព័ត៌មានហ្សែនរបស់មេរោគដែលធ្លាប់វាយប្រហារវា ដើម្បីងាយស្រួលចំណាំនិងការពារខ្លួននៅពេលក្រោយ។ ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ គេប្រើវាជាបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ស្វែងរក និងកែសម្រួលកូដហ្សែនយ៉ាងជាក់លាក់។ | ដូចជាសៀវភៅបញ្ជីខ្មៅរបស់ប៉ូលីសដែលកត់ចំណាំមុខសញ្ញាឧក្រិដ្ឋជន ដើម្បីងាយស្រួលតាមចាប់ខ្លួននៅពេលក្រោយ។ |
| Cas9 | ជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីន ឬអង់ស៊ីមដែលដើរតួជាកន្ត្រៃម៉ូលេគុល។ វាត្រូវបានដឹកនាំដោយ RNA ទៅកាន់ទីតាំងហ្សែនគោលដៅជាក់លាក់ណាមួយ ដើម្បីធ្វើការកាត់ផ្តាច់ច្រវាក់ DNA នៅត្រង់ចំណុចនោះ។ | ដូចជាកន្ត្រៃដ៏ឆ្លាតវៃដែលអាចកាត់ខ្សែអក្សរបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវទៅតាមកន្លែងដែលយើងចង្អុលប្រាប់។ |
| Single-guide RNA | ជាម៉ូលេគុល RNA តែមួយដែលត្រូវបានវិស្វករជីវសាស្ត្របង្កើតឡើងដោយច្របាច់បញ្ចូលគ្នានូវ RNA ពីរប្រភេទដើម្បីដឹកនាំប្រូតេអ៊ីន Cas9 ទៅរកកន្លែងដែលត្រូវកាត់លើ DNA គោលដៅយ៉ាងច្បាស់លាស់។ | ដូចជាប្រព័ន្ធ GPS ឬផែនទីដែលប្រាប់អ្នកបើកបរ (Cas9) ឱ្យទៅដល់អាសយដ្ឋានផ្ទះ (ទីតាំង DNA) ដែលចង់រកដោយមិនវង្វេង។ |
| Bacteriophage | ជាប្រភេទវីរុសដែលវាយប្រហារនិងចម្លងមេរោគចូលទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ដោយចាក់បញ្ចូលនូវ DNA របស់វាទៅក្នុងបាក់តេរីទាំងនោះ ដែលជាហេតុធ្វើឱ្យបាក់តេរីត្រូវបង្កើតប្រព័ន្ធ CRISPR ដើម្បីទប់ទល់។ | ដូចជាចោរប្លន់ដែលលួចចូលទៅក្នុងផ្ទះ (បាក់តេរី) ហើយបន្សល់ទុកនូវវត្ថុតាងដែលម្ចាស់ផ្ទះអាចចំណាំបាន។ |
| PAM | វាជាអក្សរកាត់ពី (Protospacer adjacent motif) ដែលជាលំដាប់កូដ DNA ដ៏ខ្លីមួយមានទីតាំងនៅក្បែរលំដាប់កូដគោលដៅនៃវីរុស។ ការមានវត្តមានរបស់ PAM នេះគឺជាលក្ខខណ្ឌចាំបាច់ដែលជួយដាស់ (Activate) ប្រូតេអ៊ីន Cas9 ឱ្យចាប់ផ្តើមធ្វើការកាត់។ | ដូចជាលេខកូដសម្ងាត់ (Password) ឬកូនសោរដែលចាំបាច់ត្រូវតែមានជាមុនសិន ទើបអាចបើកទ្វារកាត់ផ្តាច់ខ្សែ DNA បាន។ |
| Double-stranded break | ជាការកាត់ផ្តាច់ខ្សែច្រវាក់ទាំងសងខាងនៃម៉ូលេគុល DNA ដោយអង់ស៊ីម Cas9 ដែលទាមទារឱ្យកោសិការបស់យើងដំណើរការប្រព័ន្ធជួសជុលដោយខ្លួនឯង ហើយផ្តល់ឱកាសឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការបញ្ចូលហ្សែនថ្មីនៅត្រង់កន្លែងកាត់នោះ។ | ដូចជាការកាត់ផ្តាច់ខ្សែពួរទាំងពីរស្រទាប់ ដែលតម្រូវឱ្យយើងចងតវាឡើងវិញ ហើយនៅពេលចងនោះយើងអាចបន្ថែមខ្សែពណ៌ថ្មីចូលទៅកណ្តាលបាន។ |
| Somatic cell | ជាប្រភេទកោសិកាធម្មតានៃរាងកាយ (ដូចជាកោសិកាស្បែក សាច់ដុំ ឬកោសិកាឈាម) ដែលមិនមែនជាកោសិកាបន្តពូជ។ ការកែប្រែហ្សែនលើកោសិកាទាំងនេះមានផលប៉ះពាល់តែលើបុគ្គលម្នាក់នោះប៉ុណ្ណោះ មិនអាចផ្ទេរទៅកូនចៅជំនាន់ក្រោយបានទេ។ | ដូចជាការជួសជុលកំហុសអក្ខរាវិរុទ្ធនៅក្នុងសៀវភៅតែមួយក្បាល ដែលការកែនេះមិនធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ ឬកែប្រែដល់សៀវភៅក្បាលផ្សេងៗទៀតនោះទេ។ |
| Germ cell | ជាកោសិកាបន្តពូជ (ដូចជាមេជីវិតឈ្មោល ឬស៊ុត) ឬកោសិកាអំប្រ៊ីយ៉ុងដំបូង។ ការកែសម្រួលហ្សែនលើកោសិកានេះនឹងធ្វើឱ្យការផ្លាស់ប្តូរនោះបន្តពូជ ឬផ្ទេររហូតទៅដល់កូនចៅជំនាន់ក្រោយៗទាំងអស់។ | ដូចជាការកែតម្រូវកំហុសអក្ខរាវិរុទ្ធតាំងពីក្នុងពុម្ពអក្សរដើម (Master copy) ដែលធ្វើឱ្យរាល់សៀវភៅដែលបោះពុម្ពចេញមកក្រោយៗ លែងមានកំហុសនោះរហូត។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
