Professor Ehud Shapiro นักวิทยาศาสตร์ชาวอิสราเอลได้พัฒนาเครื่องมือที่นอกจากจะสามารถตรวจมะเร็งแล้ว ยังปล่อยยาออกมารักษาโรคได้ในเครื่องเดียวกัน
ถึงแม้ว่าการศึกษานี้ยังอยู่ในขั้นทดลองในหลอดแก้ว มันก็อาจนำไปสู่ นาโนคลีนิก ในร่างกายมนุษย์ ที่สามารถตรวจหาโรคและทำการรักษาโดยอัตโนมัติ
สิ่งประดิษฐ์ชิ้นใหม่นี้มีขนาดเล็กมาก ถึงขนาดว่า สามารถจุเครื่องมือนี้เป็นจำนวนมากถึง 1ล้านล้านตัวในปริมาตร 1 ไมโครลิตรได้
อุปกรณ์นี้ประกอบไปด้วย ชีวโมเลกุล คือ DNA ซึ่งเป็น DNA ทีสร้างให้ตรงกับที่เราต้องการ และเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ตัดสาย DNA
มันคล้ายๆกับโซ่ที่มี 3 ห่วง โดยส่วนแรกทำหน้าที่ตรวจระดับของสารที่เฉพาะเซลล์มะเร็งผลิตออกมา ซึ่งมีการทำงานเป็นขั้นตอนคล้ายโปรแกรมคอมพิวเตอร์อย่างง่ายๆ
ตัวอย่างของโปรแกรมที่ทีม Prof Shapiro ศึกษาคือให้เครื่องมือนี้ตรวจจับมะเร็งต่อมลูกหมาก ในรายละเอียดคือ ถ้าระดับของ mRNAs ที่สนใจ ในที่นี้คือ PPAP2B และ GSTP1 ต่ำกว่าปกติ ในขณะที่ระดับของ PIM1 และ HPN สูงขึ้น ก็จะสรุปได้ว่ามีเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากอยู่แน่นอน
ถ้าส่วนที่ประมวลและวิเคราะห์ส่วนนี้ ตัดสินใจ ว่ามีมะเร็งอยู่แน่แล้ว มันก็จะส่งสัญญาณไปส่วนที่ 2 ให้ปล่อยส่วนที่ 3ออกมา ส่วนท้ายนี้เป็นส่วนที่มีตัวยาอยู่ ในที่นี้ก็คือ anti-sense DNA ซึ่งออกฤทธิ์โดยการจับกับ sense DNA ที่เป็นต้นแบบให้เกิด mRNA ที่เซลล์มะเร็งผลิตออกมา การจับคู่กันของสาย DNA ทำให้ geneของเซลล์มะเร็งหยุดการทำงานลง
การทำงานของคอมพิวเตอร์ DNA นี้มีความถูกต้องแม่นยำมาก
เมื่อเราผสมคอมพิวเตอร์ ที่ตรวจมะเร็งต่อมลูกหมาก กับ คอมพิวเตอร์ ที่ตรวจมะเร็งปอด เข้าไปด้วยกันในหลายๆสภาวะโรค ก็พบว่าคอมพิวเตอร์แต่ละตัวสามารถตรวจถูกโรคในทุกระบบProf Shapiro กล่าว
อย่างไรก็ดีตอนนี้ การศึกษาคอมพิวเตอร์ DNA ยังอยุ่ในหลอดทดลองเท่านั้น ยังต้องทำการศึกษาอีกหลายสิบปีกว่าที่จะทำการทดลองในคนได้
แต่สักวันหนึ่ง เครื่องมือในระดับนาโนเหล่านี้ อาจนำมาใช้ได้จริงในร่างกายมนุษย์ เพื่อป้องกัน หรือรักษามะเร็ง หรือโรคอื่นๆก็ตาม
มันเปรียบเหมือนยาที่ฉลาด
ปัจจุบันเราทานยาที่ไปทั่วร่างกาย ทำงานทุกที่ทุกเวลา โดยไม่แบ่งแยกว่า ส่วนไหนมีโรคหรือไม่ ถ้าเราสามารถสร้างยาที่มีความฉลาด คือควบคุมการทำงานได้ เราอาจบังคับให้ ยาถูกปล่อยออกมา หรือถูกกระตุ้นในเวลาและสถานที่ที่เราต้องการเท่านั้นได้
Dr Lesley Walker ผู้อำนวยการศูนย์มะเร็งในอังกฤษ กล่าวว่า งานชิ้นนี้ช่วยให้เรามองเห็นพัฒนาการอย่างรวดเร็วของนาโนเทคโนโลยี และเส้นแบ่งที่บางและมัวลงทุกทีระหว่างคอมพิวเตอร์และวิทยาศาสตร์ชีวภาพ มันเปรียบเหมือนการยกหมอมาไว้ในร่างกายของคุณเลย
ในระหว่างนี้ เราต้องช่วยกันหาเป้าหมายที่เหมาะที่สุดในการรักษามะเร็งชนิดต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่า คอมพิวเตอร์ DNA ในอนาคตจะมี โปรแกรม ที่ดีที่สุด
ข้อมูลจาก
- DNA computers to fight diseases http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3667551.stm
- An autonomous molecular computer for logical control of gene expression
YAAKOV BENENSON, BINYAMIN GIL, URI BEN-DOR, RIVKA ADAR & EHUD SHAPIRO
Nature AOP, published online 28 April 2004; doi:10.1038/nature02551