สรุปการศึกษาดูงานโครงการ Genomics England ณ ประเทศสหราชอาณาจักร วันที่ 3-9 กรกฎาคม 2562 ดร. นุสรา สัตย์เพริศพราย ดร.นพ. สาครินทร์ บุญบรรเจิดสุข

Genomics England (Gel) เป็นบริษัทจำกัด ถือหุ้น 100% โดยรัฐบาลอังกฤษ เพื่อบริหารจัดการ แผนงาน “100,000 Genomes Project” หรือ การถอดรหัสพันธุกรรม มนุษย์ (Whole genome sequencing; WGS) จำนวน 100,000 ราย มุ่งเป้าศึกษา 3 กลุ่มโรค ได้แก่ โรควินิจฉัยยาก (Rare diseases) โรคมะเร็ง และโรคติดเชื้อ คืนข้อมูลให้กับผู้ป่วยผ่านระบบของ National health services (NHS) โครงการ 100,000 genomes จบลงในปี 2018 รัฐบาลสหราช อาณาจักรได้ประกาศโครงการ 5 million genomes เป็นการตั้งเป้า ถอดรหัสพันธุกรรมระดับประชากรที่ใหญ่ที่สุดในโลก

สิ่งที่ Gel ขับเคลื่อนให้เกิดขึ้นในระบบ NHS Central Genome Sequencing lab Data center Genome Clinical Interpretation Partnership (GeCIP) UK Biocentre Genomics Education Programme (GEP) Public Health England (PHE)

1. Central Genome Sequencing lab บริษัทเอกชน Illumina (Illumina Service) เช่าพื้นที่เพื่อตั้ง ห้องปฏิบัติการ WGS มีขีดความสามารถในการทำ WGS ได้ประมาณ 20,000 ตัวอย่างต่อ เดือน กำลังอยู่ระหว่างการปรับระบบถอดรหัสพันธุกรรมจาก HiSeq X จำนวน 50 เครื่องเป็น Novaseq ทั้งหมดซึ่งจะทำให้เพิ่มขีดความสา มารในการทำ WGS ได้สูงถึงเดือนละ 200,000 ตัวอย่าง ได้ ISO15189 accreditation สำหรับการทำ clinical WGS turn-around time สำหรับ clinical WGS ณ ปัจจุบันนับจากตัวอย่าง เข้ามาถึง ILS จนรายงาน VCF ออกไปอยู่ที่ 20 วัน

Illumina Laboratory Services

2. Data center พัฒนาระบบการบริหารจัดการ ข้อมูล มีระบบ end to end ในการ บริหารจัดการตั้งแต่การสั่งตรวจ การบริหารตัวอย่าง การถอดรหัส พันธุกรรม การวิเคราะห์และแปล ผล และการรายงานข้อมูล ให้อยู่ เป็นระบบที่สามารถ tracking ได้ ในระบบเดียวกัน จาก consent ของโครงการนี้ Gel สามารถขอข้อมูลทางคลินิก ของอาสาสมัครจากระบบ electronic health record ของ NHS ได้ตลอดไป เพื่อให้ข้อมูล ทางคลินิกมีการปรับปรุงอยู่ ตลอดเวลา ทั้งนี้อาสาสมัครที่ไม่ ประสงค์ให้ Gel ขอข้อมูลตลอด ช่วงชีวิตสามารถเลือกที่จะ opt out ได้ตลอดเวลา

3. Genome Clinical Interpretation Partnership (GeCIP) เป็นหน่วยงานที่มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาการแปลผลข้อมูลพันธุกรรมเพื่อ การนำไปใช้ทางคลินิก ด้วยการสร้างเครือข่ายนักวิจัย จากทั้ง academic และ industry แพทย์ และผู้เชี่ยวชาญด้านพันธุกรรม ทำหน้าที่ให้การอนุญาตเข้าใช้ฐานข้อมูลรหัสพันธุกรรม 100K ให้แก่ นักวิจัยจากทั้ง academic และ industry

4. NIHR UK Biocentre เป็นบริษัทเอกชนที่ได้รับเงินลงทุนจากรัฐบาลตั้งต้นมูลค่า 25 ล้านปอนด์ เพื่อให้บริการ Bioresource ให้แก่มหาวิทยาลัยและโรงพยาบาลทั้งในและ นอกประเทศ ปัจจุบันมีบริการได้แก่ บริการสกัดดีเอ็นเอ บริการเก็บรักษาตัวอย่าง และบริการดูแลตู้แช่แข็ง (3,000 ปอนด์ต่อปีต่อเครื่อง รวมค่าไฟ ค่า ดูแล ค่าบำรุงรักษาตู้แช่แข็ง) รับเหมาเก็บตัวอย่าง DNA ทั้งหมดของโครงการ 100K genomes และสกัด DNA จากตัวอย่างเลือดของโครงการ ปัจจุบัน UK Biocentre มีขีดความสามารถในการเก็บรักษาตัวอย่างที่ อุณหภูมิ -80 ◦C โดยใช้ห้องเย็น Brooks Storage ที่มีแขนกล อัตโนมัติในการจัดการตัวอย่าง ขนาดประมาณ 21 ตร.ม. จำนวน 6 เครื่อง เก็บได้สูงสุดประมาณ 10.8 ล้านตัวอย่าง และที่อุณหภูมิ -20 ◦C อีก 2 เครื่อง เก็บได้ประมาณ 3.6 ล้านตัวอย่าง มีห้องเย็นอุณหภูมิ 4 ◦C อีก 4 ห้อง แท็งก์ไนโตรเจนเหลว 132 แทงก์ และโกดังสำหรับเก็บรักษาตู้แช่แข็ง มีขีดความสามารถในการสกัดตัวอย่าง DNA จากตัวอย่างเลือด buffy coat น้ำลาย และอุจจาระ สามารถสกัดตัวอย่างดีเอ็นเอจาก buffy coat ได้สูงสุด 17,000 ตัวอย่าง ต่อสัปดาห์ โดยใช้เครื่องสกัดดีเอ็นเอ Perkin Elmer Chemagic 360 จำนวน 5 เครื่อง สามารถสกัดดีเอ็นเอได้ 96 ตัวอย่างต่อเครื่องในเวลา 80 นาที

NIHR Bioresource center

5. Genomics Education Programme (GEP) อยู่ภายใต้ Health Education England (HEE) ส่งเสริมพัฒนาความรู้ด้านจีโนมิกส์แก่บุคลากรในระบบ NHS เพื่อ รองรับการนำ Genomic medicine มาให้บริการในระบบ NHS สื่อการสอนออนไลน์ และหลักสูตรต่างๆ

6. Public Health England (PHE) มีบทบาทในส่วนของโรคติดเชื้อ (Infectious disease) ในโครงการ 100,000 Genomes Project โครงการที่สำคัญคือการตรวจ WGS ในผู้ป่วยวัณโรค (TB) ทุกราย ภายใต้ NHS การวินิจฉัยสายพันธุ์เชื้ออย่างรวดเร็ว ช่วยเลือกยาที่เหมาะสม ลดปัญหาเชื้อดื้อยา ช่วยในการศึกษาการระบาดและการกระจายของโรค PHE มี Global Public Health team ที่ประสานความร่วมมือด้าน สาธารณสุขในระดับนานาชาติ โดยมีโครงการที่ดำเนินการร่วมกับ ประเทศไทยคือ Better Health Programme ภายใต้ Prosperity Fund

ข้อเสนอความร่วมมือ Gel HEE ทำข้อตกลงความร่วมมือ MOU ที่อาจรวมทั้งการร่วมมือกันด้าน การวิจัย การวิเคราะห์ข้อมูล ร่วมกัน การขอใช้ tools ที่ Gel develop ไว้ และการให้ คำปรึกษา รวมถึงประเด็นอื่นๆ HEE ประสานกับ Prosperity fund เพื่อเพิ่มหัวข้อ genomic medicine ในโครงการ Better Health Programme ภายใต้ หัวข้อ life sciences ประสานความร่วมมือในการ พัฒนาบุคลากร ทั้งด้านการร่าง หลักสูตร, online courses, การ ส่งคนมาเรียน (แต่ไม่สามารถ ช่วยเรื่องค่าใช้จ่ายได้)

ข้อแนะนำจาก Gel Genomics Thailand ควรดำเนินงานแบบเป็นองค์กร (หรือบริษัท) การสกัดDNAควรจะเป็น Centralized เพื่อควบคุมให้คุณภาพเป็น มาตรฐานเดียวกัน ซึ่งจะช่วยลด variation ในข้อมูลได้เป็นอย่างมาก ควรเป็น Central Whole Genome Sequencing เพื่อให้เกิด economy of scale และรัฐไม่ควรลงทุนเนื่องจากเทคโนโลยี เปลี่ยนแปลงเร็ว ควรให้เอกชนดำเนินการ จุดสำคัญในการแปลผล Rare disease คือ การใช้ HPO term ซึ่ง เป็น term ที่แพทย์ส่วนใหญ่ไม่คุ้นชิน เพื่อให้การระบุ phenotype เป็นมาตรฐานเดียวกัน ซึ่ง Gel ได้พัฒนา Disease model เพื่อเป็น การ standardize phenotype Tumor sample ที่ใช้ตรวจ WGS ควรเป็น fresh-frozen tissue ซึ่งจะ ได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า Formalin-fixed, Paraffin-embedded (FFPE) tissue