คณะผู้วิจัยเสนอการผลิตแอนติบอดีต่อโปรตีนต่างๆของไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดเอ ชห้าเอ็นหนึ่ง (Avian influenza H5N1) ในรูปของผลิตภัณฑ์ต้นแบบเพื่อการพัฒนาใช้ในการรักษา (treatment) ผู้ป่วยโรคไข้หวัดใหญ่หรือ intervene โรคในผู้สัมผัสเชื้อแต่ยังไม่มีอาการ ด้วยเทคนิคฟาจดิสเพลย์ ขั้นตอนการวิจัย ประกอบด้วย การแยกเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดเอชห้าเอ็นหนึ่ง ทำการเพิ่มจำนวนไวรัส (propagate) ให้ได้ไวรัสปริมาณมาก สกัดจีโนมิคอาร์เอ็นเอของไวรัสจากอนุภาคของไวรัส เปลี่ยนจีโนมิค อาร์เอ็นเอของไวรัสเป็นดีเอ็นเอสายคู่สม (complementary DNA; cDNA) และใช้ดีเอ็นเอสายคู่สมเป็นแบบพิมพ์ (templates) เพื่อเพิ่มปริมาณยีน (genes) ต่างๆที่ควบคุมการสร้างโปรตีนของไวรัสด้วยปฏิกริยาลูกโซ่ (polymerase chain reaction; PCR) [ได้แก่ โปรตีน โพลีเมอเรสส่วนต่างๆ (PA, PB1 และ PB2) ฮีแมกกลูตินิน (hemagglutinin; HA) นิวคลีโอโปรตีน (nucleoprotein; NP) เอ็นซัยม์นิวรามินิเดส (neuraminidase; NA) โปรตีนส่วนแมทริกซ์และช่องผ่านของอิออน (matrix protein; M1, และ ion channel; M2) และ โปรตีนที่ไม่ใช่โปรตีนโครงสร้างคือ โปรตีนที่ไวรัสใช้ต้านอินเทอเฟียรอนของโฮสท์และการนำไรโบนิวคลีโอโปรตีนของ ไวรัสออกจากนิวเคลียสของโฮสท์ (Anti-interferon protein; NS1 และ RNP nuclear export; NS2)] ยีนต่างๆของไวรัสจะถูกเชื่อมต่อกับดีเอ็นเอพาหะ (vector DNA) ที่เหมาะสม เพื่อนำเข้าไปสู่แบคทีเรียเจ้าบ้านคือเอชเชอริเชียโคไล (Escherichia coli; E. coli) สำหรับการแสดงออกของยีนด้วยการสร้างโปรตีนของไวรัสออกมา (expression of recombinant proteins) โปรตีนของไวรัสแต่ละชนิดที่แบคทีเรียผลิตออกมาจะถูกทำให้บริสุทธิ์และใช้ใน กระบวนการไบโอแพนนิง (bio-panning) เพื่อเลือกฟาจที่มีแอนติบอดีสายเดี่ยวของมนุษย์ (human single chain antibodies; ScFv) ที่มีความเฉพาะต่อโปรตีนนั้นๆปรากฏอยู่บนผิวของฟาจและมียีนของ ScFv อยู่ในยีโนมของฟาจนั้น ๆ ออกจากคลังของฟาจ (phage library) ที่ผลิตจากลิมโฟซัยท์ชนิดบี (B lymphocytes) ของคนไทย (คลังแอนติบอดี) คลังแอนติบอดีของมนุษย์ (human antibody phage library) คือคลังของ bacteriophages (phage, ฟาจ) ที่เป็นแบบจำลองของลิมโฟซัยท์ชนิดบีภายนอกร่างกายของมนุษย์ (ex vivo) โดยทำให้ฟาจแสดงโมเลกุลของแอนติบอดีเฉพาะต่อเอพิโทปของแอนติเจนต่างๆในรูป แอนติบอดีสายเดี่ยว [single chain variable fragment (ScFv)] บนผิวของฟาจและมียีน scFv อยู่ในยีโนมของฟาจ (phage genome) ด้วย ฟาจแต่ละตัวจะมีแอนติบอดีซึ่งมีความเฉพาะต่อเอพิโทปเพียงเอพิโทปเดียวเช่น เดียวกับลิมโฟซัยท์ชนิดบีในร่างกาย ทั้งนี้ด้วยการใช้เทคนิคฟาจดิสเพลย์ (phage display technology) และแอนติบอดีเอ็นจิเนียริง (antibody engineering) และคลังดังกล่าวมีความหลากหลายของแอนติบอดี (antibody diversity) เท่าๆกับความหลากหลายของโมเลกุลแอนติบอดีที่มีอยู่บนผิวของลิมโฟซัยท์ชนิดบี ในร่างกายมนุษย์ คลังแอนติบอดีของมนุษย์เป็นเครื่องมือทางชีววิทยา (biological tool) ซึ่งใช้ผลิตแอนติบอดีของมนุษย์ที่มีความเฉพาะต่อเอพิโทปใดเอพิโทปหนึ่งที่ ต้องการจากคลังฟาจได้โดยไม่ต้อง นำแอนติเจนไปฉีดกระตุ้น (immunize) สัตว์หรือมนุษย์ แต่เป็นเพียงการนำแอนติเจนที่สนใจมาใช้คัดเลือกฟาจที่แสดงโมเลกุล ScFv ที่จำเพาะกับแอนติเจนนั้นๆออกจากคลัง (เลียนแบบทฤษฎี clonal selection) ซึ่งยีโนมของฟาจที่ถูกคัดเลือกจะมียีนที่เก็บรหัสการสร้างโมเลกุล ScFv ด้วย จึงสามารถนำมาฟาจที่เลือกได้มาใช้ในการผลิตโมเลกุล ScFv ในปริมาณมาก ๆ ด้วยการทำให้แบคทีเรียชนิดอีโคไลติดเชื้อฟาจ (infect E. coli host) โดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมที่มีอยู่ในปัจจุบัน คลังแอนติบอดีมนุษย์ใช้ผลิตแอนติบอดีสำหรับรักษาโรคในมนุษย์ (Therapeutic antibodies) ที่ไม่มียารักษา เช่นโรคติดเชื้อไวรัสต่างๆ โรคที่เชื้อที่เป็นสาเหตุมีความดื้อต่อยา โรคที่เกิดจากการเป็นพิษ เช่นงูกัด คอตีบ ไอกรน บาดทะยัก เป็นต้น หรือโรคที่รักษาด้วยยาแล้วเกิดอาการข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ในผู้ป่วย (ผู้ป่วยแพ้ยา) การใช้คลังแอนติบอดีมนุษย์เพื่อผลิต therapeutic antibodies จะช่วยลดข้อจำกัดต่าง ๆ ที่พบในกระบวนการผลิตและการใช้แอนติบอดีจากสัตว์ในการรักษาโรค เช่น ต้องฉีดกระตุ้นภูมิคุ้มกันในสัตว์ (immunization) ด้วยอิมมูโนเจน โดยช่วยลดระยะเวลาการผลิต ลดแรงงาน และลดค่าใช้จ่าย รวมถึงสามารถสร้างแอนติบอดีต่อแอนติเจนบางชนิดที่ทำได้ยากด้วยการ immunize สัตว์ เช่น แอนติเจนที่มีความเป็นพิษสูง หรือ แอนติเจนที่มีคุณสมบัติในการกระตุ้นการสร้างแอนติบอดีได้ต่ำ (low immunogenicity) และโมเลกุลที่ไม่สามารถกระตุ้นให้สร้างแอนติบอดีได้เอง immunogen เช่น haptens นอกจากนี้ยังลดปัญหาที่ตามมาจากการใช้แอนติบอดีของสัตว์ในการรักษาโรคของ มนุษย์ เช่น ปฏิกิริยาภูมิไวเกิน (hypersensitivity: serum sickness, anaphylaxis) เป็นต้น ทั้งนี้เพราะแอนติบอดีที่ผลิตจากคลังฟาจที่สร้างขึ้นจะเป็นโมเลกุลแอนติบอดี ของมนุษย์ จึงไม่เป็นสิ่งแปลกปลอม นอกจากนี้ แอนติบอดีที่สร้างจะเป็นโมเลกุลเล็ก (single chain variable fragments; ScFv) ซึ่งนอกจากไม่ก่อให้เกิดการอักเสบ (เพราะไม่มี Fc) แล้ว ยังสามารถแทรกเข้าไปทำงานในเนื้อเยื่อได้ดีอีกด้วย โปรตีนของไวรัส H5N1 ที่เตรียมได้ (Recombinant proteins) จะนำไปคัดเลือกฟาจในคลังแอนติบอดีของมนุษย์ ด้วยวิธีไบโอแพนนิง (bio-panning) และการกู้ฟาจ (phage rescue) หลังจากที่ได้กลุ่มฟาจ (phage clones) ที่แสดงโมเลกุล ScFv ที่จำเพาะต่อโปรตีนสำคัญต่าง ๆ ของไวรัส H5N1 แล้ว ก็จะนำฟาจดังกล่าวแต่ละ clone มาผลิตโมเลกุล soluble ScFv ในปริมาณมากๆด้วยการนำฟาจไปทำให้อีโคไลสายพันธุ์พิเศษที่จะสร้างเฉพาะ ScFv และไม่มีโปรตีนที่ผิวฟาจ (phage coat protein) ติดอยู่ เมื่อต้องการ ScFv ก็สามารถเลี้ยงเชื้ออีโคไลในอาหารเลี้ยง (culture medium) เพียงข้ามคืน อีโคไลก็จะผลิต ScFv ออกมาซึ่งสามารถแยก ScFv ออกจากโปรตีนอื่นๆของแบคทีเรียได้ หรือนำยีนที่ควบคุมการสร้าง ScFv (human scFv) เฉพาะต่อโปรตีนของไวรัส H5N1 ไป clone เข้าเซลล์ของสัตว์ชั้นสูง (eukaryotic cells) เพื่อให้สร้างแอนติบอดีออกมาในอาหารเลี้ยงเซลล์ แล้วนำแอนติบอดีเฉพาะต่อแต่ละโปรตีนของ H5N1 หรือ แอนติบอดีรวม (cocktail) ไปทดสอบคุณสมบัติในการลบล้างความสามารถในการทำให้โฮสต์ติดเชื้อ (infectivity) ของไวรัส H5N1 สายพันธุ์ก่อโรครุนแรง (highly pathogenic H5N1 virus) ต่อไป นอกจากนี้ผู้วิจัยยังเสนอการพัฒนาการนำส่งแอนติบอดีสายเดี่ยวที่มีความเฉพาะ ต่อโปรตีนสำคัญของไวรัส H5N1 เข้าไปทำการลบล้าง/หยุดยั้งการทำงานของโปรตีนต่าง ๆ ภายในเซลล์ของโฮสต์อีกด้วย