วิชาการ >> vBlog

หน้าที่ 201 - โนเบล 2007 - สรีรวิทยาหรือแพทยศาสตร์ (2)

ผมลองอ่าน Press Release ของทางสถาบันคารอลิสกาที่เป็นผู้ตัดสินรางวัลโนเบลแล้ว คิดว่ามีความชัดเจนดีทีเดียว ก็เลยจะขอแปลให้ได้อ่านกัน ตรงไหนที่คิดว่าน่าจะขยายความเพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้น ผมจะอธิบายใน [ ... ] ในย่อหน้าต่อจากย่อหน้านั้น ใครยังสงสัยในเนื้อหาก็อาจเขียนถามไว้ในช่องแสดงความคิดเห็นด้านล่างของบล็อกนี้ได้นะครับ เนื่องจากเนื้อหาค่อนข้างยาว ... ถ้าใครดูแล้วลายตา ลองไปอ่านที่เว็บไซต์ข้างล่างนี้ก็ได้ครับ ซอฟแวร์เค้าทำให้ผมไฮไลท์สีตัวอักษรได้ง่ายๆ ... อาจจะทำให้อ่านได้ง่าย หรือเตะตามากขึ้นอีกหน่อยนะครับ http://www.biotec.or.th/biotechnology-th/newsdetail.asp?id=2975 *** Press Release 2007-10-08 *** สมัชชาโนเบลแห่งสถาบันคารอลิสกาตัดสิน ในวันนี้ขอประกาศมอบรางวัล รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ 2007 ให้กับ มาริโอ อาร์. คาเพกซิ (Mario R. Capecchi), มาร์ติน เจ. อีแวนส์ (Martin J. Evans) และ โอลิเวอร์ สมิธิส์ (Oliver Smithies) สำหรับการค้นพบของพวกเขาเกี่ยวกับ “หลักการดัดแปลงยีนอย่างจำเพาะในหนูโดยการใช้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน (principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells)” *สรุป* ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปีนี้ได้ค้นพบเรื่องสำคัญอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับสเต็มเซลล์ของตัวอ่อน (embryonic stem cell) และดีเอ็นเอรีคอมบิเนชัน (DNA recombination) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การค้นพบของพวกเขานำไปสู่การสร้างสรรค์เทคโนโลยีที่ทรงพลังอย่างยิ่งยวดที่เรียกกันว่า ยีนทาเก็ตติ้ง (gene targeting) ในหนู เทคนิคนี้ปัจจุบันมีการนำไปใช้จริงในทุกสาขาของชีวแพทยศาสตร์ (biomedicine) - จากการวิจัยพื้นฐานไปจนถึงการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ [คำว่า “สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน” หมายถึง เซลล์จากระยะหลังไข่ผสมกับอสุจิและแบ่งตัวไปไม่กี่รอบ หากเป็นในคนปกติแล้ว จะเป็นช่วงประมาณ 5-7 วัน, คำว่า “ดีเอ็นเอรีคอมบิเนชัน” หมายถึง เหตุการณ์ที่มีการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของดีเอ็นเอจากตำแหน่งต่างกันในเซลล์ ในธรรมชาติจะพบการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอระหว่างโครโมโซม ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นกลไกที่เซลล์ใช้เพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรม, คำว่า “ยีนทาเก็ตติ้ง” หมายถึง การนำชิ้นส่วนดีเอ็นเอจากภายนอกเข้าไปแลกเปลี่ยนกับดีเอ็นเอในเซลล์สิ่งมีชีวิตในตำแหน่งที่แน่นอน มักใช้กับสัตว์ชั้นสูงเช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม] ยีนทาเก็ตติ้งมักใช้ในการทำให้ยีนใดยีนหนึ่งไม่ทำงาน (inactivate single genes) เช่น การทำลองทำยีน “น็อกเอาท์ (knockout)” ได้แสดงให้เห็นถึงบทบาทของยีนจำนวนมากในกระบวนการพัฒนาของตัวอ่อน (embryo), สรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตเต็มวัย, ภาวะชราภาพ (aging), และโรค จนถึงปัจจุบัน มียีนในหนู mouse มากกว่าหมื่นชนิด (ราวๆ ครึ่งหนึ่งของจีโนม (genome) ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) ที่โดนน็อกเอาท์แล้ว มีความพยายามระดับนานาชาติที่ดำเนินอยู่ซึ่งจะทำ “หนูน็อกเอาท์ (knockout mice)” สำหรับยีนทุกยีนภายในอนาคตอันใกล้ [คำว่า inactivate gene หมายถึง การทำให้ยีนไม่ทำงาน เช่น โดยการสอดใส่ดีเอ็นเอแทรกเข้าไปในดีเอ็นเอที่ทำหน้าที่เป็น “ยีน” นั้น เป็นต้น, คำว่า “หนูน็อกเอาท์” หมายถึง หนูที่ผ่านกระบวนการยีนทาเก็ตติ้งจนยีนใดยีนหนึ่งไม่ทำงาน เปรียบเทียบคล้ายกับการน็อกเอาท์ของนักมวยที่ทำให้นักมวยที่โดน “น็อกเอาท์” ไม่สามารถลุกขึ้นมาต่อสู้ได้อีก, คำว่า “จีโนม” คือ สารพันธุกรรมทั้งหมดที่อยู่ในเซลล์ ซึ่งควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมทุกอย่างของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ประเมินกันว่า จีโนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมน่าจะมียีนอยู่ราว 3 หมื่นยีน] ด้วยเทคนิคยีนทาเก็ตติ้งนี้ทำให้ปัจจุบันสามารถดัดแปลงดีเอ็นเอในจีโนมของหนูแทบจะทุกรูปแบบ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบถึงหน้าที่ของยีนแต่ละยีนในด้านที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพและโรค ยีนทาเก็ตติ้งทำให้ได้หนูต้นแบบสำหรับการศึกษาความผิดปกติ (โรค) ในมนุษย์จำนวนมากกว่า 500 แบบแตกต่างกัน รวมทั้งหนูต้นแบบของโรคเกี่ยวกับหลอดเลือดหัวใจและการเสื่อมถอยของระบบประสาท, โรคเบาหวาน และโรคมะเร็ง ***การดัดแปลงยีนโดยวิธีการโฮโมโลกัสรีคอมบิเนชั่น (homologous recombination)*** ข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาและหน้าที่ของร่างกายของเราตลอดชั่วชีวิตถูกเก็บไว้ใน DNA DNA ของเราอัดกันอยู่ในโครโมโซม (chromosome) ซึ่งอยู่เป็นคู่ – โครโมโซมแท่งหนึ่งได้รับถ่ายทอดมาจากพ่อ และอีกท่อนหนึ่งจากแม่ การแลกเปลี่ยน DNA ภายในคู่โครโมโซมดังกล่าวเพิ่มความแปรผัน (variation) ด้านพันธุกรรมในประชากร และเกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า โฮโมโลกันรีคอมบิเนชั่น (homologous recombination) กระบวนการนี้คงอยู่ตลอดการวิวัฒนาการ และมีผู้แสดงให้เห็นถึงกระบวนการนี้ในแบคทีเรียมานานกว่า 50 ปีแล้วคือ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลปี 1958 โจชัว ลีเดอร์เบิร์ก (Joshua Lederberg) มาริโอ คาเพกซิ และ โอลิเวอร์ สมิธิส์ ต่างก็มีวิสัยทัศน์ว่า “โฮโมโลกันรีคอมบิเนชั่น” อาจจะใช้ในการดัดแปลงยีนได้อย่างจำเพาะเจาะจงในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และพวกเขาได้ทำงานอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ถึงจุดหมายดังกล่าวนี้ คาเพกซิแสดงให้เห็นว่า โฮโมโลกันรีคอมบิเนชั่นอาจเกิดขึ้นระหว่างดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไป (introduced DNA) กับโครโมโซมของเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เขาแสดงให้เห็นว่า อาจซ่อมแซมยีนที่ผิดปกติ (defective gene) ได้โดยอาศัยกระบวนการโฮโมโลกันรีคอมบิเนชั่นกับดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไป สำหรับสมิธิส์นั้น แรกสุดได้พยายามซ่อมยีนที่กลายพันธุ์ (mutated gene) ในเซลล์มนุษย์ เขาคิดว่าโรคเลือกที่ถ่ายทอดได้บางโรคอาจจะรักษาได้ด้วยการแก้ไขการกลายพันธุ์ที่เป็นต้นเหตุก่อโรคนั้นในสเต็มเซลล์ของไขกระดูก (bone marrow stem cell) ในระหว่างความพยายามเหล่านี้ สมิธิส์ค้นพบว่า ยีนแบบเอนโดจีนัส (endogenous gene) อาจจะเป็นเป้าหมาย (target) ของวิธีการนี้ได้ โดยไม่ขึ้นกับหน้าที่การทำงานของยีนเหล่านั้นแต่อย่างใด เรื่องนี้ชี้ให้เห็นว่า ยีนทั้งหมดทุกยีนอาจจะดัดแปลงได้ด้วยวิธีการโฮโมโลกันรีคอมบิเนชั่น [เพื่อความชัดเจน คำว่า “โฮโมโลกัส (homologous)” หมายถึง มีลักษณะโครงสร้างที่คล้ายกัน เช่น โฮโมโลกัสโครโมโซม (homologous chromosome) หมายถึง โครโมโซมที่มีโครงสร้างแบบเดียวกัน มีรูปแบบของยีนที่เรียงตัวอยู่บนโครโมโซมแบบเดียวกัน แต่ทั้งนี้ยีนต่างๆ เหล่านั้นอาจแตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น โครโมโซม 1 ของลูกจะประกอบด้วยโครโมโซม 1 จำนวน 2 แท่ง โครโมโซมแท่งหนึ่งได้รับมาจากพ่อ ส่วนโครโมโซมอีกท่อนหนึ่งได้รับมาจากแม่ หากยีนใดยีนหนึ่งบนโครโมโซมผิดปกติไป ก็จะทำให้ลูกคนนั้นเป็น “พาหะ” ของโรคได้ และหากยีนทั้งสองยีน (บนโครโมโซมทั้ง 2 แท่งที่เป็นโฮโมโลกัสโครโมโซม) ผิดปกติไป ลูกคนนั้นก็จะป่วยเป็นโรค โรคในกลุ่มนี้เป็นโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม แบบยีนด้อย คือ ต้องมีความผิดปกติของโครโมโซมจากพ่อและแม่ทั้งคู่จึงจะแสดงอาการป่วยให้เห็น โรคในกลุ่มนี้ที่คนไทยเป็นกันมากที่สุดคือ โรคธาลัสซีเมีย คำว่า “endogenous” ใช้เป็นคำอธิบายสิ่งต่างๆ ที่มีกำเนิดมาจากภายในสิ่งมีชีวิตเอง เช่น ในกรณีนี้ผู้เขียนใช้อธิบายว่า เป็นยีนที่ร่างกายสร้างขึ้นเอง ไม่ได้สังเคราะห์หรือใส่เข้าไปจากภายนอก (exogenous gene) ส่วนคำว่า “สเต็มเซลล์” ก็คือ เซลล์แบบหนึ่งที่แบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้อย่างไม่จำกัด และยังสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์แบบต่างๆ ได้ แต่เมื่อเปลี่ยนไปแล้วจะไม่เปลี่ยนกลับมาเป็นสเต็มเซลล์อีก มีการค้นพบสเต็มเซลล์ในอวัยวะต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ในทางทฤษฎี อาจจะมีสเต็มเซลล์อยู่ในอวัยวะทุกชนิด] *ยังมีต่อ* นำชัย www.biotec.or.th/Guru 9 ต.ค. 2550

<<< หน้าก่อนนี้ (หน้า 200)

หน้าถัดไป (หน้า 202) >>>

^*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา

นำชัย ชวนคิด ฝัน และสรรค์สร้างสังคมไทย [22,350,138]

โครงการกาลาปากอส (Galapagos Project) [28,839]