เลปโตสไปโรซีสเป็นโรคติดต่อจากสัตว์สู่คนที่เกิดขึ้นทั่วโลก สาเหตุของโรคเกิดจากแบคทีเรียชนิด สไปโรขีตชื่อเลปโตสไปร่า เชื้อนี้แบ่งตามการก่อโรคได้เป็น เชื้อเลปโตสไปร่ากลุ่มที่ไม่ก่อโรคคือ Leptospira biflexa (L. biflexa) และกลุ่มที่ก่อโรคคือ Leptospira interrogans (L. interrogans)โดยมีเชื้อชนิดที่ก่อโรคมากกว่า 200 serovars คุณลักษณะของเชื้อเหล่านี้สามารถอยู่ได้ในสภาวะที่มีความชื้น อุณหภูมิระหว่าง 20-300C ในสภาพเป็นกลางหรือด่างเล็กน้อย แหล่งรังโรคที่สำคัญได้แก่ สัตว์กัดแทะ (rodents) และอาจรวมถึงสัตว์เลี้ยง เช่น โค กระบือ สุกร สุนัข เป็นต้น การติดเชื้ออาจเกิดจากการสัมผัสโดยตรง เช่น เชื้อผ่านเข้าทางผิวหนัง  ตามรอยขีดข่วน บาดแผล เยื่อเมือกต่างๆ หรือการติดเชื้อทางอ้อม โดยเกิดจากการสัมผัสสิ่งแวดล้อมที่ปนเปื้อนปัสสาวะของสัตว์ที่มีเชื้อนี้ การแพร่กระจายมักพบในฤดูที่มีความเปียกชื้น (Thierman, 1984, Smythe et al., 1997)

          เชื้อ เลปโตสไปรา (Leptospira) เป็นแบคทีเรียชนิดสไปโรขีต (spirochaete) ลักษณะเป็นเส้นเกลียวบาง ขนาดกว้างประมาณ 0.1mm ยาว 6-20 mm เคลื่อนไหวโดยการหมุน (spinning) หรือการโค้งงอตัว (bending) มีเยื่อหุ้ม (membrane) 3-5 ชั้นเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอก (outer membrane) ภายในเซลล์เป็น protoplasmic cylinder ซึ่งประกอบด้วย ชั้น peptidoglycan และ cytoplasmic membrane ซึ่งห่อหุ้ม cytoplasm ของเซลล์ ปลายเซลล์ทั้งสอง ด้านจะมี แฟลกเจลล่า (flagella) ข้างละ 1 เส้น

          สามารถเจริญเติบโตได้ในสิ่งแวดล้อม ดิน โคลน แอ่งน้ำ ร่องน้ำ น้ำตก แม่น้ำลำคลอง ได้นานเป็นเดือน ถ้าปัจจัยแวดล้อมเหมาะสม กล่าวคือ มีความชื้นเพียงพอ เป็นบริเวณที่มีร่มเงา แสงแดดส่องไม่ถึง ความเป็นกรด-ด่างปานกลางหรือค่อนข้างเป็นด่าง (pH 7.2 – 8.0) ถ้า pH สูงกว่า 8.0 หรือ ต่ำกว่า 6.0 จะเป็นสภาวะที่ไม่เอื้อต่อความอยู่รอด อุณหภูมิประมาณ 28-32OC แต่ที่อุณหภูมิ 42OC ขึ้นไปจะสามารถฆ่าเชื้อได้ และที่อุณหภูมิ 57OC เชื้อจะตายภายใน 2-3 นาที แสงแดดและความแห้งจะทำลายเชื้อได้รวดเร็ว

          จากการที่เชื้อเลปโตสไปร่าถูกจัดเป็นกลุ่มก่อเกิดโรคและไม่ก่อเกิดโรค โดยมีชนิดของซีโรวาร์มากกว่า 200 ซีโรวาร์ โดยเชื้อแต่ละซีโรวาร์ให้ความรุนแรงของการก่อเกิดโรคที่แตกต่างกัน นอกจากหนูที่มีข้อมูลหลักฐานระบุว่าเป็นสัตว์นำโรคแล้ว ปศุสัตว์ โค กระบือ สุกร ถูกกล่าวว่าเป็นแหล่งรังโรค ทั้งนี้แนวคิดดังกล่าวกำลังอยู่ระหว่างการพิสูจน์ อย่างไรก็ตามภาวการณ์เป็นแหล่งรังโรคของเชื้อนี้ในปศุสัตว์ก่อให้เกิดการสูญเสียรายได้ส่วนหนึ่งในอุตสาหกรรมการทำปศุสัตว์ โค กระบือ สุกร รวมทั้งเป็นปัญหาทางสังคมและการแพทย์

          ในปัจจุบันการจัดแบ่งหมวดหมู่ของจุลชีพนี้มีความสับสนจากกระบวนการจำแนกโดยหลักเกณฑ์ทาง serology ด้วยเทคนิค cross agglutinin absorption test (CAAT) และโดยกระบวนการจากหลักเกณฑ์ทางลักษณะพันธุกรรม โดยการจำแนกจากทั้งสองหลักเกณฑ์มีความสอดคล้องกันน้อยมาก มีการพัฒนาเทคนิคทางอณูชีววิทยามาช่วยการจำแนกเชื้อและยังไม่ประสบความสำเร็จและพบความแตกต่างของเชื้อเลปโตสไปรา ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสมทั้งในกระบวนการวินิจฉัยที่เป็นมาตรฐาน และการจำแนกสายพันธุ์ และตรวจ สอบสายพันธุ์ของเชื้อที่เป็นปัญหาหลักของปศุสัตว์ในเขตประเทศไทย (ในอนาคตอาจรวมถึงปศุสัตว์ในประเทศเพื่อนบ้าน) จะทำให้ได้ข้อมูลที่เหมาะสมเพื่อใช้กำหนดทิศทางการป้องกันโรค และการจัดเตรียมพัฒนาวัคซีนที่เหมาะสมกับชนิดของเชื้อเลปโตสไปราในปศุสัตว์ไทย (รวมถึงปศุสัตว์ในเขตประเทศรอบๆ ประเทศไทย) ประเด็นหลักสำคัญที่จำเป็นต้องสร้าง
         
เพื่อมุ่งสู่เป้าหมายในการพัฒนาวัคซีนเลปโตสไปโรซีสในสัตว์เศรษฐกิจ คือ
         

1. ประเมินอุบัติการณ์และอัตราการเป็นแหล่งรังโรคของสัตว์เศรษฐกิจในเขตพื้นที่ที่มีการระบาดของโรคเลปโตสไปโรซีส ให้ได้ข้อมูลพื้นฐานของชนิด serovar ของจุลชีพ Leptospira ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตวัคซีนเพื่อปศุสัตว์ในประเทศต่อไป
2. ทำการจำแนกสปีชีส์ serogroup serovar ของเชื้อเลปโตสไปโรซีส โดยวิธีทางอิมมูโนวิทยา และอณูชีววิทยาและ Bioinformatics เพื่อให้ได้ข้อมูลของ antigenic gene (s)
3. ทำการศึกษาทางพยาธิ-สรีรวิทยา-และภูมิคุ้มกัน จาก antigenic gene (s)  ที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมวัคซีนที่เหมาะสมในปศุสัตว์
4. จัดทำการเตรียมเทคโนโลยีวัคซีนที่เหมาะสมสำหรับ เลปโตสไปโรซีสในปศุสัตว์
5. การพัฒนาบุคลากรในหน่วยปฏิบัติการวิจัยเชี่ยวชาญเฉพาะ และการสร้างบุคลากรนักวิจัยรุ่นกลางและรุ่นใหม่ให้มีความเชี่ยวชาญเฉพาะรวมทั้งส่งเสริมการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในระดับปริญญาโท-เอก หลักสูตรปกติ และหลักสูตรนานาชาติ

5. เทคนิคเพื่อการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพของเชื้อก่อโรคฉี่หนูในสัตว์เศรษฐกิจ

          คณะนักวิจัยของเราได้ดำเนินการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพของเชื้อก่อโรคฉี่หนูในสัตว์เศรษฐกิจ โดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมศึกษาจากยีน LipL36  IS1533 และยีนที่มีส่วน LRR  ดังผลงานนำเสนอการประชุมวิชาการเรื่อง “Genetic Variations of Leptospira spp. : Classified by LipL36 Genes and Capillary Electrophoresis Techniques” ในการประชุมวิชาการนานาชาติ  The 15th FAVA Congress (FAVA-OIE Joint Symposium on Emerging Diseases) จัดโดยสมาพันธ์สมาคมสัตวแพทย์แห่งอาเซียน ระหว่างวันที่ 27 – 30 ตุลาคม 2551 โดย ผศ.ดร.ศิริวรรณ พราพงษ์ และคณะนักวิจัยได้นำเสนอเทคนิคเพื่อตรวจสอบความแตกต่างของยีน LipL36 ของเชื้อ Leptospira ต่างซีโรวาร์ โดยการใช้เทคนิค LS-PCR และ Capillary electrophoresis ศึกษาในเชื้อเลปโตสไปรา ซีโรวาร์ต่างๆ  ทำการสร้างเครื่องหมายโมเลกุลจากแผนภาพเดนโดรแกรมของผลผลิต LS-PCR ของยีน LipL36 และวิเคราะห์ข้อมูลด้วยโปรแกรม GeneScan 2.1 และ Genotyper 2.0 จนสร้างเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่ใช้วิเคราะห์ทางสถิติเพื่อสร้าง Phylogenic tree จากโปรแกรม MacVector 7.2.3 ทำให้สามารถบ่งชี้ว่ามีความแตกต่างของยีน LipL36 ของเชื้อ Leptospira ต่างซีโรวาร์ ข้อมูลดังกล่าวชี้ให้เห็นเหตุผลของการไม่ตอบสนองในการป้องกันโรคนี้โดยการใช้วัคซีนที่ผลิตจากเชื้อเฉพาะซีโรวาร์ใดซีโรวาร์หนึ่ง ทำให้การป้องกันโรคนี้ในปศุสัตว์ในรูปแบบการปูพรม ไม่ประสบความสำเร็จและอาจสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างไม่เหมาะสม ดังนั้น ผศ.ดร.ศิริวรรณ พราพงษ์ และคณะนักวิจัย จึงชี้แนะให้เห็นความสำคัญว่าในอนาคตต้องมีการศึกษาในเชิงลึกเพื่อค้นหาจุดที่แตกต่างกันในระดับลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน LipL36 และยีนอื่นๆ ในเชื้อเลปโตสไปรา ซีโรวาร์ต่างๆ  และสร้างเป็นฐานข้อมูลของความแตกต่างกันในระดับลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน เพื่อใช้ประกอบการศึกษาใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์ เพื่อค้นหาตำแหน่งของยีนที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาวัคซีนรุ่นต่อไปที่จะต้องมีคุณสมบัติป้องกันโรคเลปโตสไปโรซีสต่างซีโรวาร์ให้มากที่สุดเท่าที่เทคโนโลยีจะทำได้ เพื่อให้เกิดความคุ้มทุนทางเศรษฐกิจการใช้วัคซีน

                ผลงานนำเสนอการประชุมวิชาการเรื่อง “Genetic Variations of Leptospira spp. : Classified by LipL36 Genes and Capillary Electrophoresis Techniques” ในการประชุมวิชาการนานาชาติ  The 15th FAVA Congress (FAVA-OIE Joint Symposium on Emerging Diseases) จัดโดยสมาพันธ์สมาคมสัตวแพทย์แห่งอาเซียน โดย ผศ.ดร.ศิริวรรณ พราพงษ์ ได้รับความสนใจจากนักวิชาการและด้รับการคัดเลือกให้รับรางวัล The Best Oral Presentation Award ในการประชุมครั้งนั้นด้วย

6.  ปัจจุบันและอนาคตของโครงการวิจัย

          โครงการวิจัยหน่วยปฏิบัติการวิจัยเชี่ยวชาญเฉพาะพัฒนาวัคซีนเลปโตสไปโรซีสในปศุสัตว์ กำลังดำเนินการวิจัยโดยใช้เทคโนโลยีทางอิมมูโนวิทยา และอณูชีววิทยาและ Bioinformatics เพื่อใช้ประโยชน์จากฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการของ ผศ.ดร.ศิริวรรณ พราพงษ์ และฐานข้อมูลใน GENBANK เพื่อโดยวิธี เพื่อให้ได้ข้อมูลของ antigenic gene (s) สำหรับการเตรียมสู่การศึกษาศักยภาพการเป็นวัคซีนต้นแบบที่เหมาะสมในปศุสัตว์ไทย