Western blot เทคนิคการตรวจวัดโปรตีนจำเพาะเจาะจงด้วยแอนติบอดี

Western blot (หรือที่เรียกว่า protein immunoblot) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ทางชีววิทยาโมเลกุลและอิมมูโนเจเนติกส์ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เพื่อใช้ในการตรวจหาโปรตีนจำเพาะในตัวอย่างเนื้อเยื่อหรือสารสกัดโปรตีน และเพื่อแยกแยะ รวมถึงวัดปริมาณโปรตีนต่างๆ ในส่วนผสมของโปรตีนที่ซับซ้อน

หลักการทำงานของ Western blot

เทคนิค Western blot ใช้สามองค์ประกอบหลักเพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการแยกโปรตีนจำเพาะออกจากส่วนผสมที่ซับซ้อน ดังนี้:

• การแยกตามขนาด: โปรตีนจะถูกแยกออกจากกันโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรโฟรีซิส (Electrophoresis) ตามขนาดของโมเลกุล
• การย้ายโปรตีน (Transfer): โปรตีนที่แยกได้จะถูกย้ายจากเจลไปยังวัสดุรองรับที่เป็นของแข็ง เช่น เมมเบรน (Membrane)
• การระบุตัวตนด้วยแอนติบอดี: การใช้แอนติบอดีชนิดปฐมภูมิ (Primary Antibody) และทุติยภูมิ (Secondary Antibody) เพื่อระบุและทำให้โปรตีนเป้าหมายปรากฏให้เห็น

ขั้นตอนการตรวจวัด

ในการทำงาน จะมีการสร้างแอนติบอดี (ไม่ว่าจะเป็นแบบสังเคราะห์หรือจากสัตว์) ที่สามารถจดจำและจับกับโปรตีนเป้าหมายได้อย่างจำเพาะเจาะจง (แอนติบอดีปฐมภูมิ) จากนั้นเมมเบรนจะถูกล้างด้วยสารละลายที่มีแอนติบอดีปฐมภูมินี้ ก่อนจะล้างแอนติบอดีส่วนเกินออก

หลังจากนั้น จะมีการเติมแอนติบอดีทุติยภูมิ ซึ่งจะจับกับแอนติบอดีปฐมภูมิอีกทีหนึ่ง โดยแอนติบอดีทุติยภูมินี้จะถูกทำให้ปรากฏให้เห็นผ่านวิธีการต่างๆ เช่น การย้อมสี, การเรืองแสง (Immunofluorescence) หรือการใช้สารกัมมันตรังสี ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจพบโปรตีนเป้าหมายได้ทางอ้อม

การประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ

Western blot ถูกนำมาใช้ในทางชีวเคมีเพื่อการตรวจวัดเชิงคุณภาพของโปรตีนเดี่ยวๆ และการดัดแปลงโปรตีน (เช่น post-translational modifications) นอกจากนี้ยังสามารถใช้ประเมินปริมาณโปรตีนในเชิงกึ่งปริมาณ (Semi-quantitative) ได้จากขนาดและความเข้มของแถบโปรตีนบนเมมเบรน

การวินิจฉัยทางการแพทย์

Western blot มีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยโรคหลายชนิด เช่น:

• การตรวจ HIV: ในอดีตใช้เป็นวิธีตรวจยืนยันผลการตรวจหาแอนติบอดีต่อเชื้อ HIV ในซีรั่มของมนุษย์
• โรควัวบ้า (BSE): ใช้เป็นวิธีทดสอบขั้นเด็ดขาดสำหรับโรค Creutzfeldt–Jakob ในมนุษย์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการบริโภคเนื้อวัวที่ติดเชื้อ BSE
• การวินิจฉัยโรคอื่นๆ: เช่น โรคทูลาเรเมีย (Tularemia), โรคไลม์ (Lyme disease), การติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี และเชื้อ HSV-2

การตรวจสารต้องห้ามในนักกีฬา

องค์กรต่อต้านการใช้สารกระตุ้นโลก (WADA) ใช้เทคนิค Western blot ในการตรวจหาการโด๊ปเลือด (Blood doping) โดยเฉพาะการตรวจหาฮอร์โมน erythropoietin (EPO) ในเลือดและปัสสาวะ เพื่อให้เกิดความยุติธรรมในการแข่งขันกีฬาระดับโลก เช่น ฟุตบอลโลก 2014