โรคไตเป็นถุงน้ำชนิด autosomal dominant (autosomal dominant polycystic kidney disease, ADPKD) เป็นโรคพันธุกรรมที่คุกคามต่อชีวิตมนุษย์ที่พบได้บ่อยที่สุดโรคหนึ่ง ลักษณะของโรคคือมีถุงน้ำจำนวนมากในไตทั้งสองข้าง ประมาณ 85% ของ ADPKD เกิดจากมิวเตชั่น ของยีน ~iPKD1~i ซึ่งเป็นยีนที่อยู่บนตำแหน่งโฆรโมโซมที่ 16p13.3 มีขนาด 54 กิโลเบส, ประกอบด้วย 46 exon และมี mRNA ขนาด 14 กิโลเบส ซึ่งถอดรหัสเป็นโปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์ ชื่อ polycystin-1 ซึ่งอาจจะมีหน้าที่เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่าง cell กับ cell หรือ cell กับ matrix และมีบทบาทในการถ่ายทอดสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและพัฒนาการของท่อไต ที่ผ่านมาการแยกยีน ~iPKD1~i เพื่อศึกษาและวิเคราะห์ทำได้ยาก เนื่องจากประมาณ 3 ใน 4 ของยีนทางด้าน 5 ถูกลอกเลียนโดยยีนอื่นอีกอย่างน้อย 3 ยีนบนโฆรโมโซมเดียวกันซึ่งคล้ายกับ ยีน ~iPKD1~i มาก ด้วยเหตุนี้จึงไม่เคยมีผู้ใดสามารถแยก coding sequence ของยีน ~iPKD1~i ที่สมบูรณ์ได้สำเร็จมาก่อน การศึกษามิวเตชั่นของยีน ~iPKD1~i จึงเป็นไปอย่างล่าช้า การศึกษาในวิทยานิพนธ์นี้เริ่มต้นโดยปรารภปัญหาดังกล่าวและการที่ยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับ มิวเตชั่นของยีน ~iPKD1~i ในผู้ป่วยไทยโรค ADPKD ทำให้ขาดความเข้าใจถึงพยาธิกำเนิดใน ระดับอณูของโรค วิธี long reverse transcription and polymerase chain reaction (long RT-PCR) ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเลือกเพิ่มปริมาณ coding sequence ของยีน ~iPKD1~i ทั้งหมดจาก mRNA ที่เตรียมจากเซลล์ลิมโฟชัยต์เป็นผลสำเร็จ หลักการของวิธีคือเลือกใช้คู่ของ PCR primer ซึ่งข้างหนึ่งมีความจำเพาะกับลำดับเบสในส่วน 3 ที่มีลักษณะเฉพาะของยีน ~iPKD1~i กับอีกข้างหนึ่งที่จำเพาะกับลำดับเบสในส่วนของยีนที่มีความซ้ำซ้อน ซึ่งอยู่ห่างจากกันประมาณ 13.6 กิโลเบส หลังจากนั้นจึงนำ full-length cDNA ของยีน ~iPKD1~i ที่เพิ่มปริมาณแล้ว มาแยกส่วนจำนวน 9 ชิ้นซึ่งเหลื่อมกันด้วยวิธี nested PCR เพื่อความเหมาะสมในการศึกษาต่อไป วิธีการนี้ได้นำมาใช้วิเคราะห์ตัวอย่างอาร์เอ็นเอที่ได้จากผู้ป่วยไทยโรค ADPKD จำนวน 10 คน ซึ่งไม่ได้เป็นญาติกัน ประโยชน์ที่สำคัญของวิธีการนี้ในการศึกษามิวเตชั่นเป็นที่ตระหนัก จากการค้นพบความผิดปกติในกระบวนการตัดต่ออาร์เอ็นเอที่สามารถนำมาศึกษาได้ภายนอกร่างกาย ในผู้ป่วย 2 ราย ความผิดปกติในการตัดต่ออาร์เอ็นเอและมิวเตชั่นที่เป็นสาเหตุของโรคใน 2 ครอบครัวนี้ได้ถูกวิเคราะห์ในรายละเอียด นอกจากนี้ยังได้วิเคราะห์สาเหตุของการตัดต่ออาร์เอ็นเอ ที่แตกต่างจากปกติซึ่งพบในผู้ป่วยหลายรายด้วย ผลการวิเคราะห์ปรากฎว่าในครอบครัวแรก (PK015) ซึ่งมีการขาดหายของลำดับนิวคลีโอไทด์จำนวน 74 นิวคลีโอไทด์ของ exon 14 ใน ~iPKD1~i transcripts พบว่ามีสาเหตุจาก nucleotide substitution (A>T) ที่ splice acceptor site ของ intron 13 (IVS13-2A>T) มิวเตชั่นนี้ทำให้ splice acceptor site ไม่ถูกใช้งาน และมีการใช้ cryptic splice acceptor site ใน exon 14 แทน จึงทำให้มีการขาดหายของ ลำดับนิวคลีโอไทด์ใน mRNA ผลของมิวเตชั่นนี้ทำให้เกิด frameshift และโปรตีน polycystin-1 สั้นลงเหลือกรดอะมิโนเพียง 1,074 ตัว การตรวจหามิวเตชั่นนี้โดยตรงในครอบครัว PK015 ด้วย วิธี allele-specific amplification (ASA) ที่ได้พัฒนาขึ้น พบว่ามีการถ่ายทอดของมิวเตชั่น ไปกับโรค ส่วนในครอบครัวที่สอง (PK009) ซึ่งมีการขาดหายของลำดับนิวคลีโอไทด์จำนวน 291 นิวคลีโอไทด์ใน mRNA นั้น พบว่าเกิดจากการข้ามเว้น (skipping) ของ exon 43 ที่มีสาเหตุ จากการขาดหายของลำดับนิวคลีโอไทด์จำนวน 20 คู่เบสใน intron 43 [IVS43(+5 to +14) del20] การข้ามเว้น exon 43 นี้น่าจะเกิดจากขนาดของ intron ที่สั้นเกินไปสำหรับการก่อตัว ของ spliceosome เนื่องจากตำแหน่งของ donor และ acceptor splice site หรือ branch site ใน intron ไม่ได้ถูกทำลายจากการขาดหายของ intron ผลของการข้ามเว้น exon 43 ทำให้โปรตีน polycystin-1 ที่ได้มีกรดอะมิโนหายไปแบบ in-frame จำนวน 97 ตัวในบริเวณ ของ transmembrane และ loop ซึ่งเป็นการยืนยันความสำคัญของ domain นี้ต่อหน้าที่ของโปรตีน การขาดหายของลำดับนิวคลีโอไทด์ใน intron ในครอบครัวนี้สามารถตรวจได้โดยตรงด้วยวิธีเพิ่ม ปริมาณ genomic DNA ซึ่งพบว่ามีการถ่ายทอดไปกับโรค โดยสรุปมิวเตชั่นทั้งสองชนิดที่พบในการ ศึกษานี้น่าจะทำให้ polycystin-1 สูญเสียความสามารถในการทำหน้าที่ (loss-of-function) ซึ่งสนับสนุน two-hit model ในพยาธิกำเนิดของโรค PKD1 การศึกษามิวเตชั่นของยีน ~iPKD1~i อย่างจริงจังจะช่วยทำให้เข้าใจหน้าที่ของ polycystin-1 และกลไกของพยาธิกำเนิดระดับอณูของ โรค PKD1 ชัดเจนขึ้น