สวัสดีครับ ท่านผู้อ่านทุกท่าน พบกันอีกครั้งกับความรู้เรื่องเซลล์ต้นกำเนิด สำหรับในตอนที่ 2 เรามาทำความรู้จักกับเซลล์ต้นกำเนิดชนิดใหม่ ซึ่งถูกพัฒนาสำเร็จครั้งแรกในปี พศ. 2549 เซลล์ชนิดนี้คือสเต็มเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนที่พัฒนามาจากเซลล์ร่างกาย ผู้อ่านหลายท่านคงเคยได้ยินคำเรียกเซลล์ชนิดใหม่นี้แตกต่างกันไปเช่น เซลล์ไอพีเอสหรือเซลล์ไอพีเอสซี (iPS cells หรือ iPSCs) เรามาทำความรู้จักกับเซลล์ชนิดนี้กันว่า มีการพัฒนามาได้อย่างไรและมีประโยชน์ประการใดต่อวงการวิจัยและวงการแพทย์ของโลกใบนี้
เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนไอพีเอสมาจากอักษรย่อของคำว่า Induced pluripotent stem cell (iPS cell) หมายถึงเซลล์ต้นกำเนิดหรือสเต็มเซลล์ตัวอ่อนที่เกิดจากการชักนำด้วยปัจจัยจำเพาะ จัดเป็นสเต็มเซลล์ชนิดพลูลิโพเทน์ มีลักษณะเหมือนกับสเต็มเซลล์ที่แยกมาจากระยะตัวอ่อนทุกประการ กล่าวคือ มีความสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ได้เกือบทุกชนิดในร่างกาย ยกเว้นเซลล์จากรก การพัฒนาเซลล์ไอพีเอสสามารถเปลี่ยนมาจากเซลล์ร่างกายส่วนใดก็ได้ของมนุษย์ที่โตเต็มวัย เช่นเซลล์รากผม เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ประสาท แต่ส่วนมากนักวิจัยมักนิยมเตรียมจากเซลล์ผิวหนัง เนื่องจากการแยกเซลล์ชนิดนี้ออกจากร่างกายสามารถทำได้ง่ายและเลี้ยงเพิ่มจำนวนได้อย่างรวดเร็ว วิธีการสร้างไอพีเอสเซลล์ถูกค้นพบและพัฒนาโดย ดร.ชินยะ ยามานากะ นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวญี่ปุ่น ผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 2555 จากการค้นพบวิธีการสร้างเซลล์ไอพีเอส ขั้นตอนในการพัฒนาเซลล์ชนิดนี้เริ่มจากการใส่สารพันธุกรรมที่ใช้ในการสร้างโปรตีน 4 ชนิด (Oct4, Sox2, Klf4, c-MYC) ที่พบมากในเซลล์ต้นกำเนิดในระยะตัวอ่อน ให้กับเซลล์ร่างกายของตัวโตเต็มวัยที่นำมาเพาะเลี้ยงในภาชนะ โปรตีนทั้ง 4 ชนิดที่ใส่เข้าไปนี้ จะส่งผลให้เซลล์ร่างกายมีการจัดรูปแบบในเซลล์ใหม่และเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ไอพีเอส เราเรียกกระบวนการนี้ว่าการโปรแกรมเซลล์ย้อนกลับ (cellular reprogramming) เซลล์ร่างกายหลังผ่านกระบวนการนี้จะมีสภาพเหมือนกับสเต็มเซลล์ระยะตัวอ่อนทุกประการ นำมาซึ่งประโยชน์อันมหาศาลในวงการวิทยาศาสตร์การแพทย์ แต่เดิมการศึกษาสเต็มเซลล์ระยะตัวอ่อนต้องแยกเซลล์มาจากเอมบริโอระยะบลาสโตซิสท์เท่านั้นและมีคำถามด้านจริยธรรมมากมายเกี่ยวกับการทำลายชีวิตมนุษย์ในระยะตัวอ่อน ความสำเร็จจากการพัฒนาเซลล์ไอพีเอสทำให้เกิดคุณประโยชน์ทางการแพทย์ในหลายด้านต่อไปนี้
- ด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟูสภาวะเสื่อม (regenerative medicine) คือการรักษาแขนงใหม่ที่มุ่งเน้นการทดแทน การซ่อมเสริม การฟื้นฟูเซลล์ เนื้อเยื่อ หรืออวัยวะที่เสื่อมถอยหรือได้รับบาดเจ็บทั้งจากความแก่ตามธรรมชาติและโรคภัยไข้เจ็บ เซลล์ไอพีเอสจะเปรียบเหมือน เซลล์อะไหล่ ในการรักษาฟื้นฟูภาวะเสื่อมในอนาคต เนื่องจากสามารถพัฒนามาจากเซลล์ร่างกายของผู้ป่วยโดยตรง ลดปัญหาความไม่เข้ากันของเนื้อเยื่อ ความเป็นไปได้นี้กำลังอยู่ในระหว่างการทดลองทางคลินิกและอาจจะได้เห็นความสำเร็จได้ในระยะเวลาอันใกล้นี้
- ด้านการศึกษาวิจัยโรคทางพันธุกรรม (genetic diseases) โรคพันธุกรรมคือโรคที่เกิดจากความผิดปกติของยีนและโครโมโซม เช่น โรคทาลัสซีเมีย โรคดาวน์ซินโดรมและโรคฮีโมฟีเลีย และโรคมะเร็งในเด็กบางชนิด โรคเหล่านี้พบมากในประเทศไทยและบางโรคสามารถรักษาให้หายขาดได้ เช่นโรคทาลัสซีเมีย การพัฒนาเซลล์ไอพีเอสจากเซลล์ที่แยกออกมาจากผู้ป่วยเหล่านี้สามารถใช้เป็นแบบจำลองในการทดสอบยา หรือหากระบวนการรักษาใหม่ๆ ในระดับเซลล์ เช่นการศึกษาและแก้ไขความผิดปกติของสายโปรตีนฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง ที่พัฒนามาจากเซลล์ไอพีเอสของผู้ป่วย อาจจะนำไปสู่การปลูกถ่ายสเต็มเซลล์ระยะตัวอ่อนเฉพาะบุคคลที่ผ่านการแก้ไขพันธุกรรมในอนาคต
- ด้านการรักษาเฉพาะบุคคล (personalized medicine) การรักษาในปัจจุบันวิธีเลือกชนิดและขนาดของยารักษาโรค ยังคงอาศัยประสบการณ์จากการรักษาของแพทย์และจากข้อมูลที่มีการศึกษาทางวิจัยทางคลินิก บางครั้งการรักษาด้วยยาในครั้งแรกอาจจะไม่ได้ผล เนื่องมาจากความแตกต่างของการตอบสนองต่อยาเฉพาะบุคคล ในโรคที่ซับซ้อนเช่นโรคมะเร็ง ถ้าเราพัฒนาเซลล์ไอพีเอสของคนไข้และเปลี่ยนแปลงให้เป็นเซลล์ตับ เราจะสามารถใช้เซลล์ดังกล่าวเป็นแบบจำลองในการทดสอบยา ส่งผลให้การรักษาโรคมีประสิทธิภาพมากขึ้น คนไข้ไม่ต้องรับผลข้างเคียงจากการปรับชนิดและขนาดของยาในระหว่างการรักษามากเกินความจำเป็น
- ด้านเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ (reproductive technology) สภาพสังคมไทยในปัจจุบันเปลี่ยนแปลงเข้าสู่สังคมยุคที่มีการแข่งขัน ทำให้ประชากรที่มีคุณภาพชะลอการมีบุตรเพื่อสร้างฐานะครอบครัวให้มั่นคง บางครั้งเมื่อพร้อมมีบุตรจะประสบปัญหาภาวะการมีบุตรยาก สภาวะดังกล่าวแก้ไขได้ด้วยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ ในต่างประเทศความรู้ในสาขานี้มีความก้าวหน้าอย่างมาก จนสามารถสร้างเซลล์สืบพันธุ์ อสุจิของพ่อหรือไข่ของแม่ โดยพัฒนามาจากเซลล์ไอพีเอสและเมื่อเกิดการปฏิสนธิ สามารถเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยได้สำเร็จโดยการใช้สัตว์ทดลองเป็นแบบจำลองในการทดสอบ คาดว่าในอนาคตเทคโนโลยีชนิดนี้อาจจะมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้ผู้มีบุตรยากสามารถมีบุตรได้สมความปรารถนา
ถึงแม้เซลล์ไอพีเอสมีประโยชน์ต่อวิทยาการด้านการแพทย์มหาศาลก็ตาม แต่ส่งผลกระทบถึงสังคมมนุษย์ในแง่คำถามด้านจริยธรรมที่อาจจะตามมาในอนาคตอันใกล้ กล่าวคือ เซลล์สืบพันธุ์ที่พัฒนามาจากเซลล์ไอพีเอส สามารถสร้างมาจากมนุษย์เพศใดหรือวัยใดก็ได้ไม่จำกัด แม้แต่หญิงชราที่ผ่านวัยเจริญพันธุ์มาแล้วโดยทฤษฎีสามารถสร้างเซลล์ไข่จากเซลล์ไอพีเอสของหญิงคนนั้นและสามารถให้กำเนิดลูกได้ ถ้าสามารถหาแม่ช่วยอุ้มบุญ ในกรณีที่พิเศษกว่านั้น กลุ่มรักร่วมเพศ ชายรักชาย หรือ หญิงรักหญิง อาจจะสามารถมีลูกได้ ด้วยการทำไอพีเอส และพัฒนาไปเป็นไข่ หรือ อสุจิแล้วแต่จะเลือกว่าใครเป็นพ่อหรือแม่ ปัญหาที่เกิดขึ้นจะนำไปสู่คำถามด้านจริยธรรมไม่มีวันจบสิ้น เหตุการณ์เหล่านี้อาจเกิดขึ้นจริงในอนาคต ถ้าสังคมมนุษย์มีการใช้เทคโนโลยีนี้โดยขาดการควบคุม
ผู้เขียนหวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้คงให้ข้อมูลเกี่ยวกับสเต็มเซลล์ชนิดใหม่และอธิบายประเด็นให้ผู้อ่านได้เข้าใจถึงเทคโนโลยีเซลล์ชนิดนี้และคุณประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นต่อวงการแพทย์ในอนาคตได้พอสมควรครับ ในคราวหน้าจะกล่าวถึงการใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคที่ยังอยู่ในการศึกษาวิจัยทางคลินิก
