Pages

Tuesday 7 April 2015

เซลล์ต้นกำเนิดกับการตัดต่อพันธุกรรมเพื่อให้ได้สัตว์เลี้ยงไฮเทค

เซลล์ต้นกำเนิดกับการตัดต่อพันธุกรรมเพื่อให้ได้สัตว์เลี้ยงไฮเทค
เติมพงศ์ วงศ์ตะวัน

            ในร่างกายของคนเรานั้นประกอบไปด้วยอวัยวะหลายๆชิ้นมาประกอบกัน ภายในอวัยวะนั้นก็จะมีเซลล์หลายชนิดอยู่กันเป็นกลุ่มใหญ่มาก และภายในเซลล์นั้นจะมี พันธุกรรม (Genome) เป็นหน่วยเล็กๆในเซลล์ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมการทำงานของเซลล์ และหน่วยเล็กในพันธุกรรมจะมีชื่อเรียกว่า ยีน ซึ่งมีอยู่หลายยีน แต่ละยีนก็มีหน้าที่แตกต่างกัน ในแต่ละเซลล์จะมียีนที่ควบคุมหลายๆตัว ถ้ายีนตัวใดตัวหนึ่งผิดปกติไปก็อาจจะทำให้เซลล์ผิดปกติ ส่งผลให้ร่างกายของสัตว์มีความผิดปกติไป
            การตัดต่อพันธุกรรม หรือที่เรียกเป็นภาษานักวิชาการว่า พันธุวิศวกรรม (Genetic engineering) นั้น เป็นเทคนิคที่นักวิทยาศาสตร์ใส่ยีนที่ต้องการเข้าไปเพิ่ม (Gene insertion) หรือลบยีนที่ต้องการออก (Gene deletion) สัตว์ที่ได้รับการตัดต่อ หรือ ลบยีนที่ไม่ต้องการออก จะเรียกว่า จีเอ็มโอ หรือ GMO = Genetic modified organism ซึ่งเรื่องนี้ยังเป็นเรื่องที่มีการต่อต้านกันพอสมควรทั่วโลก
            นอกจากการตัดต่อแล้วยังมีเทคโนโลยีอีกอย่างที่เรียกว่า การแก้ไขยีน (Gene editing) ถามว่าทำไมต้องแก้ไขยีน ก็เพราะว่า สัตว์หรือคนที่เกิดมาบางครั้งมีความผิดปกติทางพันธุกรรม ทำให้ป่วยเป็นโรค นักวิทยาศาสตร์ก็เลยบอกว่า ถ้าความผิดปกติเกิดที่ยีนเราก็ต้องแก้ที่ยีน ผิดตรงไหนเราก็ไปแก้ตรงนั้น  พูดเหมือนง่ายแต่ก็ยากไม่ใช่เล่นเหมือนกันครับ
            การลบพันธุกรรมนั้น ส่วนใหญ่จะเน้นไปยังการทำการทดลองเพื่อศึกษาหน้าที่ของยีน แต่สำหรับการนำไปใช้ในคนกับสัตว์ ก็คือการลบยีนที่เป็นอันตรายและก่อโรคออกไป
            การเพิ่มพันธุกรรมจะทำในสองกรณี กรณีหนึ่งเพื่อการทดลองศึกษาหน้าที่ของยีนนั้น หรืออีกกรณีหนึ่งก็คือ เพื่อรักษาโรคทางพันธุกรรมที่มีการเสียหายของยีนเป็นบริเวณกว้าง ไม่สามารถใช้วิธีซ่อมแซมแก้ไขยีนได้
            ในสัตว์เลี้ยงจำพวกแมว มีความพยายามอ้างว่าสามารถลบยีนที่ทำให้เกิดภูมิแพ้ในคนได้ โดยบริษัท FeliPets ของประเทศสหรัฐอเมริกา อ้างว่าได้ทำการลบยีน Fel D1 ของแมวออก  แต่อย่างไรการอ้างอิงนี้ไม่มีใครสามารถพิสูจน์ได้ว่าแมวตัวนั้นถูกลบยีนไปจริงหรือไม่ เพราะทางบริษัทไม่ยอมให้ทดสอบ และเจ้าของบริษัทก็ดูเหมือนจะถูกฟ้องร้องจากผู้เสียหายอยู่หลายคน
            ที่ประเทศเกาหลี นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติเกาหลี (Seoul National University) ได้ทำการใส่ยีนแสงสีเขียว (GFP; green fluorescent protein) และสีแดง (RFP; red fluorescent protein) ซึ่งเป็นสีที่เรียกว่าฟลูออเรสเซนต์เข้าไปในสุนัข และแมว ท่านผู้อ่านอาจจะคิดว่า ก็ดีสิตอนกลางคืนจะได้มองเห็นน้องหมาน้องแมวได้ชัดหน่อย แต่จริงๆแล้วการจะมองเห็นสีเขียวและแดงของฟลูออเรสเซ้นต์นั้นได้ ต้องใช้แสงยูวีส่องแล้วมองด้วยกล้องฟลูออเรสเซ้นต์ก่อนถึงจะมองเห็นได้ ซึ่งก็คาดว่าจะเอาไว้ใช้ในการทดลองมากกว่าจะนำมาใช้กับสุนัขและแมวที่บ้าน สำหรับ GFP นั้นจริงๆเป็นโปรตีนที่พบได้ในแมงกระพรุนชนิดหนึ่ง



เขาสร้างสัตว์เลี้ยงตัดต่อพันธุกรรมสัตว์เลี้ยงอย่างไร
            เริ่มแรกนักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างยีนขึ้นมาในห้องทดลองก่อน แล้วจึงนำไปใส่ไว้ในตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยง การใส่ยีนเข้าไปในตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยงก็มีอยู่ 3 วิธี
·         วิธีแรก ก็คือฉีดยีนเข้าไปในนิวเคลียสผ่านเข็มขนาดเล็กมาก นิวเคลียสเป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรม เครื่องมือที่ใช้ฉีดจะเรียกว่า micromanipulator ซี่งจะเป็นกล้องจุลทรรศน์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่คล้ายกับมือของหุ่นยนต์ เราจะบังคับเข็มด้วยจอยสติ๊กเหมือนที่เล่นเกมส์ ลูกสัตว์ที่ได้ก็จะมีเซลล์ที่ตัดต่อยีนแล้วประมาณ 100 เปอร์เซ็นต์
·         วิธีที่สอง ก็คือทำการตัดต่อยีนผ่านเซลล์ต้นกำเนิดที่เรียกว่า อีเอสเซลล์ แล้วหลังจากนั้นนำอีเอสเซลล์ไปฉีดเข้าไปในตัวอ่อนในระยะใกล้ฝังตัว ด้วยเครื่อง micromanipulator อีเอสเซลล์ก็จะผสมรวมกับเซลล์ตัวอ่อน ลูกสัตว์ที่ได้ก็จะมีเซลล์ที่มีการตัดต่อยีนร่วมกับเซลล์ที่ปกติไม่เกินอัตราส่วน 50/50
·         วิธีที่สาม ก็คือ การโคลนนิ่ง เอานิวเคลียสของไข่ออก แล้วเอานิวเคลียสของเซลล์ที่ผ่านการตัดต่อยีนเข้าไปใส่แทน (ส่วนใหญ่เซลล์ที่ใช้จะเป็นอีเอสเซลล์) โดยใช้เครื่อง micromanipulator

เมื่อได้ตัวอ่อนที่ผ่านการตัดต่อยีนแล้ว ก็นำตัวอ่อนที่ได้เอาไปฝากไว้ที่แม่ตัวรับที่ฉีดฮอร์โมนรองรับการตั้งท้องอยู่



ประโยชน์ของเซลล์ต้นกำเนิดตัดต่อพันธุกรรม
เนื่องจากเซลล์ต้นกำเนิดสามารถที่จะปลูกถ่ายเข้าไปเนื้อเยื่อแล้วสร้างเซลล์ใหม่ๆขึ้นมา จึงมีแนวคิดที่จะตัดต่อพันธุกรรมของเซลล์ต้นกำเนิดก่อนนำไปปลูกถ่าย ในม้า ได้มีการทดลองการตัดต่อพันธุกรรมเซลล์ต้นกำเนิดก่อนนำไปใช้ในการรักษาโรคกล้ามเนื้อ กระดูก และเอ็นพบว่าได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ในนักวิจัย มุ่งเป้าใช้การตัดต่อพันธุกรรมรักษาโรคทางพันธุกรรมหลายชนิด โดยฉพาะโรคเลือด เช่น ทาลัสซีเมีย ซึ่งยังอยู่ในขั้นการทดลอง ในสุนัขมีการทดลองใช้วิธีการตัดต่อยีนในการรักษาโรคจอตาเสื่อม โรคเบาหวาน พบว่าได้ผลดีเช่นกัน

แต่เนื่องจากการตัดต่อพันธุกรรมนั้นไม่ได้มีแต่ข้อดี แต่ยังมีผลข้างเคียงด้วย เช่น อาจก่อให้เกิดมะเร็งในเนื้อเยื่อหลายชนิดด้วย หากการตัดต่อยีนไม่แม่นยำ นอกจากนี้ก็ยังมีการต่อต้านจากผู้ที่ไม่เห็นด้วยอยู่พอสมควร จากกลุ่มที่อ้างอิงถึงศีลธรรมจริยธรรม  และจากกลุ่มต่อต้าน GMO ทุกชนิด และถ้าใครอยากจะซื้อสัตว์เลี้ยงตัดต่อพันธุกรรมมาเลี้ยงก็คงจะเป็นไปได้ยากซักหน่อยครับ เพราะส่วนใหญ่มีไว้สำหรับทำการศึกษาวิจัยเพื่อรักษาโรคกัน ส่วนไอ้ที่ขายกัน เช่นแมวตัดต่อพันธุกรรมไม่ก่อโรคภูมิแพ้ นั้นก็น่าจะเป็นการลวงโลก หรือย้อมแมวขาวมากกว่าเป็นความจริงครับ