การเฝ้าระวัง SARS-CoV-2 ในน้ำเสียชุมชนด้วยเทคโนโลยี Digital PCR

    ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) และการเฝ้าระวังเชื้อ SARS-CoV-2 ในน้ำเสียชุมชน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจจับและประเมินการแพร่ระบาดของไวรัส เนื่องจากผู้ติดเชื้อบางรายอาจไม่แสดงอาการ และข้อมูลผู้ป่วยที่รายงานอย่างเป็นทางการ อาจไม่ใช่จำนวนผู้ป่วยจริง ระบบเฝ้าระวังน้ำเสียจึงมีบทบาทสำคัญในการติดตามการแพร่ระบาดของ COVID-19 และโรคติดเชื้ออื่น ๆ ในระดับชุมชน การเฝ้าระวังเชื้อโรคผ่านการวิเคราะห์น้ำเสียเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตรวจไวรัสทางเดินอาหาร เช่น โนโรไวรัส โรตาไวรัส ไวรัสตับอักเสบเอ และไวรัสโปลิโอ ซึ่งแพร่ผ่านทางอุจจาระและปาก โดยอาการผิดปกติในระบบทางเดินอาหาร เช่น ท้องเสีย จะมีส่วนเพิ่มปริมาณไวรัสที่ถูกขับออกสู่น้ำเสีย แม้ว่า SARS-CoV-2 จะไม่ใช่ไวรัสที่แพร่ผ่านทางน้ำโดยตรง แต่สามารถทำให้เกิดอาการที่เกี่ยวข้องกับทางเดินอาหารได้ เนื่องจากไวรัสส่งผลต่อเซลล์เยื่อบุในระบบทางเดินอาหารซึ่งอาจส่งผลให้เกิดอาการท้องเสีย ดังนั้น การตรวจเฝ้าระวังเชื้อ SARS-CoV-2 ในน้ำเสียจึงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการติดตามการแพร่ระบาดในชุมชน

    ทางบริษัท Thermo Fisher ได้คิดค้นการตรวจเชื้อ SARS-CoV-2 ในน้ำเสียให้เป็นเรื่องง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น เพื่อให้สามารถตรวจพบเชื้อได้ก่อนที่จะเกิดการระบาด และนำข้อมูลไปใช้ในการวางแผนนโยบายด้านสาธารณสุขได้อย่างทันท่วงที โดยได้เปิดตัว ชุดน้ำยา Absolute Q™ dPCR SARS-CoV-2 Wastewater Surveillance Kit ซึ่งออกแบบมาเพื่อการตรวจวัดปริมาณ RNA ของ SARS-CoV-2 จากสารพันธุกรรมที่แยกได้จากตัวอย่างน้ำเสียอย่างแม่นยำ รวดเร็ว และมีความไวสูง โดยใช้ระบบ QuantStudio Absolute Q Digital PCR System

ภาพที่ 1 ชุดน้ำยา Absolute Q™ dPCR SARS-CoV-2 Wastewater Surveillance Kit

คุณสมบัติของชุดตรวจมีดังต่อไปนี้

• ผู้ใช้สามารถใช้งานง่าย: มีขั้นตอนการทำงานที่คล้ายกับ qPCR โดยต้องใช้การปิเปตเพียงไม่กี่ขั้นตอนและใช้เวลาน้อยในการทำ
• มีความรวดเร็ว: ให้ผลการวิเคราะห์แบบ Absolute quantification ภายในเวลาไม่ถึง 2 ชั่วโมง รวมถึงการเตรียมปฏิกิริยาและการเก็บข้อมูล
• ผลที่ได้มีความสม่ำเสมอ: ด้วยเทคโนโลยีแผ่นไมโครฟลูอิดิก (MAP: Microfluidic Array Plate) ร่วมกับน้ำยา TaqMan ทำให้มีความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของข้อมูลสูง

    เครื่อง QuantStudio Absolute Q Digital PCR System รองรับการทำ Multiplex ได้สูงสุดถึง 4 ฟลูออเรสเซนต์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ standard curve ตัวเครื่องใช้อุปกรณ์เพียงเครื่องเดียวที่รวมทุกขั้นตอนไว้ดังภาพที่ 2 มีระบบ Microfluidic Array Plate (MAP) เพื่อให้ได้ผลที่แม่นยำสามรถดูได้จากภาพที่ 3 dPCR สามารถลงตัวอย่างได้ จำนวน 16 ตัวอย่าง ประกอบไปด้วยไมโครแชมเบอร์จำนวน 20,480 ช่อง เมื่อสารต่าง ๆ ลงไปในไมโครแชมเบอร์เรียบร้อยแล้ว กระบวนการขยายสารพันธุกรรมก็จะเริ่มต้นขึ้น และจำนวนไมโครแชมเบอร์ที่เกิดการขยายสารพันธุกรรมจะถูกนำไปวิเคราะห์ผลต่อไป

ภาพที่ 2 กระบวนการทำงานของเครื่อง QuantStudio Absolute Q Digital PCR System

ภาพที่ 3 Microfluidic Array Plate (MAP) Technology

ข้อมูลเพิ่มเติม:

1. Clinical Lab Products. (2022, November 4). Thermo Fisher’s new wastewater surveillance kit & RNA master mix helps detect COVID. https://clpmag.com/disease-states/infectious-diseases/covid-19/thermo-fishers-new-wastewater-surveillance-kit-rna-master-mix-helps-detect-covid/
2. Thermo Fisher Scientific. (n.d.). Environmental surveillance and pathogen detection using digital PCR. https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/GSD/Application-Notes/dPCR-environmental-surveillance-pathogen-detection.pdf
3. Peña-Guzmán, C., Arredondo-Hernández, R., Martínez-Perales, H. R., García-Betancourt, T., & Guerrero-Preston, R. (2023). Wastewater-based surveillance for monkeypox virus DNA in a large urban center in the United States. Science of The Total Environment, 880, 168571. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168571 หรือติดต่อแผนก Technical Support e-mail: TAS@3nholding.com หรือฝ่ายงาน Life Science Product โทร 02-274-8331

บทความโดย: พรจิรา สมนาค
ตำแหน่ง: Technical Application Specialist