การพัฒนาวิธีสกัดดีเอ็นเอจากกระดาษซับเลือดแห้งเพื่อการตรวจทางพันธุกรรม
คำสำคัญ:
กระดาษซับเลือดแห้ง, การสกัดดีเอ็นเอ, อนุภาคแม่เหล็ก, เทคโนโลยีการหาลําดับเบสยุคใหม่บทคัดย่อ
การวิเคราะห์สารพันธุกรรมด้วยเทคโนโลยีหาลําดับเบสยุคใหม่ ช่วยเพิ่มความแม่นยําและความครอบคลุมในการวินิจฉัยโรคพันธุกรรม รวมถึงการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดจากตัวอย่างกระดาษซับเลือดแห้ง การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและประเมินวิธีสกัดดีเอ็นเอจากตัวอย่างกระดาษซับเลือดแห้งให้เหมาะสมสําหรับเทคโนโลยีหาลําดับเบสยุคใหม่ โดยเปรียบเทียบวิธีสกัด 3 วิธี ได้แก่ ชุดสกัดสําเร็จรูป อนุภาคแม่เหล็กร่วมกับบัฟเฟอร์ไลซิสที่เตรียมขึ้นเอง และอนุภาค
แม่เหล็กร่วมกับบัฟเฟอร์ไลซิสสําเร็จรูป พร้อมเปรียบเทียบกับดีเอ็นเอที่สกัดจากเลือดครบส่วนเป็นตัวอย่างอ้างอิง ผลการศึกษาจากอาสาสมัคร 5 ราย พบว่าดีเอ็นเอที่สกัดได้ทั้ง 3 วิธี มีความเข้มข้นเฉลี่ย 5.28–6.88 ng/µl อัตราส่วนความบริสุทธิ์ A260/A280 และ A260/A230 อยู่ที่ 1.89–2.34 และ 0.2–1.4 ตามลําดับ มีความสมบูรณ์ (DNA Integrity Number: DIN) อยู่ที่ 8.8–9.9 เมื่อตรวจสอบผลิตภัณฑ์ด้วยการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมทั้งแบบ singleplex และ multiplex ได้ขนาดตามที่ระบุ (233–570 bp) และเมื่อวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DNA Nanoball Sequencing (DNBSEQ-E25) บนแพลตฟอร์ม MGI พบคุณภาพของการจับคู่กับจีโนมอ้างอิง ร้อยละ 99.85–99.87 ความครอบคลุมของการอ่าน 30 ครั้ง ร้อยละ 97.13–99.25 อัตราการซ้ําของลําดับดีเอ็นเอ ร้อยละ 7.87–9.11 และคุณภาพของการอ่านลําดับเบสถูกต้อง Q30 ร้อยละ 90.21–90.72 การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการใช้อนุภาคแม่เหล็กร่วมกับบัฟเฟอร์ไลซิสที่เตรียมขึ้นเองให้ปริมาณและคุณภาพของดีเอ็นเอใกล้เคียงกับชุดสกัดสําเร็จรูป และมีความเหมาะสมสําหรับการประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์ความผิดปกติทางพันธุกรรมด้วยเทคโนโลยีหาลําดับเบสยุคใหม่
เอกสารอ้างอิง
McDade TW, Williams S, Snodgrass JJ. What a drop can do: dried blood spots as a minimally invasive method for integrating biomarkers into population-based research. Demography 2007; 44(4): 899-925.
Mei JV, Zobel SD, Hall EM, Jesus VR, Adam BW, Hannon WH. Performance properties of filter paper devices for whole blood collection. Bioanalysis 2010; 2(8): 1397-403.
Adam BW, Hall EM, Sternberg M, Lim TH, Flores SR, O’Brien S, et al. The stability of markers in dried-blood spots for recommended newborn screening disorders in the United States. Clin Biochem 2011; 44(17-18): 1445-50.
Chace DH, Kalas TA, Naylor EW. Use of tandem mass spectrometry for multianalyte screening of dried blood spot specimens from newborns. Clin Chem 2003; 49(11): 1797-817.
Adam BW, Alexander JR, Smith SJ, Chace DH, Loeber JG, Elvers LH, et al. Recoveries of phenylalanine from two sets of dried-blood-spot reference materials: prediction from hematocrit, spot volume, and paper matrix. Clin Chem 2000; 46(1): 126-8.
Tuaillon E, Kania D, Pisoni A, Bollore K, Taieb F, Ontsira Ngoyi EN, et al. Dried blood spot tests for the diagnosis and therapeutic monitoring of HIV and viral hepatitis B and C. Front Microbiol 2020; 11: 373. (7 pages).
Doornekamp L, Embregts CWE, Aron GI, Goeijenbier S, van de Vijver DAMC, van Gorp ECM, et al. Dried blood spot cards: a reliable sampling method to detect human antibodies against rabies virus. PLoS Negl Trop Dis 2020; 14(10): e0008784. (10 pages).
Sun H, Shen XR, Fang ZB, Jiang ZZ, Wei XJ, Wang ZY, et al. Next-generation sequencing technologies and neurogenetic diseases. Life 2021; 11(4): 361. (17 pages).
Gallo V, Dotta L, Giardino G, Cirillo E, Lougaris V, D'Assante R, et al. Diagnostics of primary immunodeficiencies through next-generation sequencing. Front Immunol 2016; 7: 466. (10 pages).
Elsink K, Huibers MMH, Hollink IHIM, Simons A, Zonneveld-Huijssoon E, van der Veken LT, et al. Implementation of early next generation sequencing for inborn errors of immunity: a prospective observational cohort study of diagnostic yield and clinical implications in dutch genome diagnostic centers. Front Immunol 2021; 12: 780134. (11 pages).
Veldman A, Kiewiet MBG, Heiner-Fokkema MR, Nelen MR, Sinke RJ, Sikkema-Raddatz B, et al. Towards next-generation sequencing (NGS)-based newborn screening: a technical study to prepare for the challenges ahead. Int J Neonatal Screen 2022; 8(1): 17. (11 pages).
Remec ZI, Trebusak Podkrajsek K, Repic Lampret B, Kovac J, Groselj U, Tesovnik T, et al. Next-generation sequencing in newborn screening: a review of current state. Front Genet 2021; 12: 662254. (11 pages).
Jiang S, Wang H, Gu Y. Genome sequencing for newborn screening—an effective approach for tackling rare diseases. JAMA Netw Open 2023; 6(9): e2331141. (3 pages).
Rudowski S, Boerkoel CF, He M, Kanungo S. Whole genome sequencing in era of newborn screening. OBM Genetics 2023; 7(4): 2304195. (13 pages).
Smith L, Willis MJ, Feigenbaum A, Scharer G, Mardach R, Hansen C, et al. Genome-to treatment and begin newborn genome screening: a review of system guides for the acute management and newborn screening follow-up of genetic disorders in infants and children. Med Res Arch. [serial online]. 2023; 11(10): [cited 2026 Jan 12]; [20 screens]. Available from: URL: https://doi.org/10.18103/mra.v11i10.4528.
Shen G, Li W, Zhang Y, Chen L. Next-generation sequencing based newborn screening and comparative analysis with MS/ MS. BMC Pediatr 2024; 24: 230. (7 pages).
Kingsmore SF, Wright M, Smith LD, Liang Y, Mowrey WR, Protopsaltis L, et al. Prequalification of genome-based newborn screening for severe childhood genetic diseases through federated training based on purifying hyperselection. Am J Hum Genet 2024; 111: 2618-42.
Kingsmore S, Wright M, Olsen L, Schultz B, Protopsaltis L, Averbuj D, et al. Genome-based newborn screening for severe childhood genetic diseases has high positive predictive value and sensitivity in a NICU pilot trial. Am J Hum Genet 2024; 111: 2643–67.
Boemer F, Fasquelle C, d’Otreppe S, Josse C, Dideberg V, Segers K, et al. A next-generation newborn screening pilot study: NGS on dried blood spots detects casual mutations in patients with inherited metabolic diseases. Sci Rep 2017; 7: 17641. (9 pages).
Hendrix MM, Cuthbert CD, Cordovado SK. Assessing the performance of dried-blood-spot DNA extraction methods in next eneration sequencing. Int J Neonatal Screen 2020; 6: 36. (15 pages).
QIAGEN. QIAamp DNA kits for DNA extraction. [online]. 2025; [cited 2026 Jan 12]; [97 screens]. Available from: URL: https://www.qiagen.com/us/products/discovery-and-translational-research/dna-rna-purification/dna-purification/genomic-dna/qiaamp-dna-kits?catno=51304.
รจนาพรรณ ปั้นกาญจนโต, ภาวิณี อินนาค, มะลิวัลย์ นุ่มนวล, ธีระยุทธ สมบุญ, สุภาพร นามมูลน้อย, นวลจันทร์ วิจักษณ์จินดา และคณะ. การกลายพันธุ์ของยีนฟีนิลอะลานีนไฮดรอกซีเลสในทารกไทยที่สงสัยเป็นโรคฟีนิลคีโตนูเรีย. ว กรมวิทย พ 2565; 64(4): 223-6.
National Library of Medicine. Homo sapiens phenylalanine hydroxylase (PAH), RefSeqGene on chromosome 12. [online]. 2025; [cited 2026 Jan 12]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NG_008690.2.
Kapa Biosystems. KAPA2G fast multiplex PCR kit. [online]. 2016; [cited 2026 Jan 12]; [4 screens]. Available from: URL: https://ngenetics.com/files/co/Documents/manual/kapa_12664.pdf.
Twist Bioscience. Twist target enrichment fast hybridization protocol: for use with the twist NGS workfl ow [online]. 2025; [cited 2026 Jan 12]; [22 screens]. Available from: URL: https://www.twistbioscience.com/content/dam/twistbioscience/resources/2026-01/DOC-001066-Protocol-FastHyb-REV6-singles-compressed.pdf.
Pan S, Gu B, Wang H, Yan Z, Wang P, Pei H, et al. Comparison of four DNA extraction methods for detecting Mycobacterium tuberculosis by real-time PCR and its clinical application in pulmonary tuberculosis. J Thorac Dis 2013; 5(3): 251-7.
Na B, Park J, Park S, Park E, Jang J, Kim YH, et al. Comparison evaluation of bacterial DNA extraction methods for improved molecular diagnostic accuracy of sepsis-causing pathogens in clinical whole blood samples. Sci Rep 2025; 15: 4167. (6 pages).
Zamuner FT, Ramos-López A, García-Negrón A, Purcell-Wiltz A, Cortés-Ortiz A, Cuevas AR, et al. Evaluation of silica spin column and magnetic bead formats for rapid DNA methylation analysis in clinical and point of care settings. Biomed Rep 2024; 21: 112. (11 pages).
Gall-David SL, Boudry G, Buffet-Bataillon S. Comparison of four DNA extraction kits efficiency for 16SrDNA microbiota profiling of diverse human samples. Future Sci OA 2023; 9(1): FS0837. (12 pages).
Clinical and Laboratory Standards Institute. Dried blood spot specimen collection for newborn screening. 7th ed. CLSI standard NBS01. Malvern, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2021.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
