บทความพิเศษ

จักรกฤษณ์ สิริริน

 

‘ทำไมพริกถึงเผ็ด’

คำถามธรรมดา

นำสู่ ‘รางวัลโนเบล’ 2021

 

นั่นสินะ “คำถามธรรมดาแค่นี้” แต่ทำไมเราจึงไม่คิดจะหาคำตอบ?

ก็เพราะว่าเราไม่ใช่คนที่มีคุณสมบัติที่จะได้รับรางวัลโนเบลน่ะสิ!

นี่จึงทำให้ศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian ผู้ค้นคว้าหาข้อมูลเพื่อตอบคำถามที่ว่า “ทำไมพริกถึงเผ็ด” ได้รับ “รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์” ประจำปี ค.ศ.2021 ไปครอง

จากการค้นพบ “ตัวรับประสาทที่ก่อให้เกิดความรู้สึกร้อน-เย็น และการสัมผัส”

พลันเมื่อ “คณะกรรมการสแกนดิเนเวีย” ผู้พิจารณาให้รางวัลโนเบล ได้ประกาศชื่อศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian ขึ้นรับ “รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์” ประจำปี ค.ศ.2021

ได้มีการตั้งข้อสังเกตกันว่า ก่อนการค้นพบอันลือลั่นของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองท่านดังกล่าวนั้น

ยังไม่มีใครทราบว่าอุณหภูมิ และสิ่งเร้า ถูกแปลงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าในระบบประสาทสัมผัสได้อย่างไร?

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง งานวิจัยของศาสตราจารย์ ดร. Joseph Erlanger และศาสตราจารย์ ดร. Herbert Gasser เจ้าของ “รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์” เมื่อปี ค.ศ.1944

จากการค้นพบเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าอันแตกต่างกัน เช่น การตอบสนองต่อการสัมผัสที่เจ็บปวด และไม่เจ็บปวด

ปัจจุบัน ศาสตราจารย์ ดร. David Julius สอนอยู่ที่ University of California in San Francisco ส่วนศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian นั้น ประจำอยู่ที่ Scripps Research Institute of California

“มูลนิธิโนเบล” ระบุว่า การค้นพบของศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian ได้จุดประกายการวิจัยอื่นๆ ที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับ “ความเข้าใจในวิธีที่ระบบประสาทของมนุษย์สัมผัสได้ถึงความร้อน ความเย็น และสิ่งเร้า”

งานของทั้งคู่ดำเนินไปอย่างเป็นอิสระจากกัน โดยศาสตราจารย์ ดร. David Julius ศึกษา Capsaicin สารประกอบทางเคมีที่ให้รู้สึกแสบร้อน (ความเผ็ด) ใน “พริก” ที่ไปกระตุ้น Sensor ปลายประสาทผิวหนังส่วนที่ทำปฏิกิริยากับความร้อน

ขณะที่ศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian ศึกษา Sensor ที่ไวต่อแรงกดใน Cells ที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นบริเวณผิวหนัง และอวัยวะภายใน

ศาสตราจารย์ ดร. David Julius ชี้ว่า รู้สึกเป็นเกียรติที่ชีวิตที่ผ่านมาจดจ่ออยู่กับระบบประสาทสัมผัส

“ระบบประสาทสัมผัส ทำหน้าที่รับความรู้สึก และรายงานไปยังสมอง ว่าโลกของเราสวยอย่างไร” ศาสตราจารย์ ดร. David Julius กระชุ่น

นี่คือกลไกที่ทำให้เราชื่นชมโลก ผ่านระบบประสาทสัมผัส สีที่เราเห็น เสียงที่ได้ยิน พื้นผิวสัมผัส กลิ่นที่เราดม ศาสตราจารย์ ดร. David Julius กล่าว และว่า

“เราทุกคนสามารถเชื่อมโยง และเข้าถึงความงามเหล่านี้ได้ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของชีววิทยาซึ่งเกี่ยวข้องกับทุกคน”

 

ศาสตราจารย์ ดร. David Julius เผยต่อไปว่า ประกายความคิดถูกจุดขึ้นหลังจากที่ได้ทานอาหารสุดเผ็ดจานหนึ่งในร้านละแวกบ้าน

“ความเผ็ดในวันนั้น เป็นแรงผลักดันให้ผมและเพื่อน ลงมือศึกษา ค้นคว้า วิจัย จนพบว่า ระบบตัวรับในผิวหนังของเรา ทำหน้าที่รับรู้อุณหภูมิ”

ศาสตราจารย์ ดร. David Julius สรุปว่า การค้นพบนี้ สามารถปูทางไปสู่การค้นพบยาแก้ปวดตัวใหม่ๆ ได้ในอนาคต

ขณะที่ศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian รับหน้าที่ช่วยศาสตราจารย์ ดร. David Julius ในการตรวจสอบตัวรับในผิวหนังที่เรียนรู้สัมผัส ตามความเชี่ยวชาญดั้งเดิมของเขา

การค้นพบตัวรับในผิวหนังที่เรียนรู้สัมผัสของศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian วางอยู่บนพื้นฐานที่ว่า Cells บางชนิด ทำปฏิกิริยากับ “Molecule เผ็ด” ของ Capsaicin ใน “พริก” ด้วยการ “จำลองความรู้สึกแสบร้อนแบบเผ็ดๆ” ขึ้นมา!

เพื่อตอบคำถามที่ว่า “ทำไมพริกถึงเผ็ด” และ “แสบร้อนเวลาที่สัมผัส” โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “ทำไมเราถึงเผ็ดเมื่อรับประทานพริก”

คำถามที่ว่า “พริก” กระตุ้นให้มนุษย์ปวดแสบปวดร้อนได้อย่างไร? ทำให้ทั้งคู่ตั้งสมมุติฐานว่า ผลการวิจัยจะสามารถนำไปสู่การทำความเข้าใจกลไกของ “Molecule เผ็ด” ได้!

สองนักวิทยาศาสตร์จึงลงมือสร้างฐานข้อมูล DNA ที่สอดคล้องกับ Gene อันสัมพันธ์และเกี่ยวเนื่องกับ Cells ประสาทที่สามารถโต้ตอบกับความรู้สึกร้อน-เย็น ความเจ็บปวด หรือแรงกด (การสัมผัส) ได้

จากนั้น ก็จะทำการใส่ Gene ที่ไม่มีปฏิกิริยากับ Capsaicin เข้าไปใน Cells เหล่านั้น เพื่อหาข้อสรุปว่า Cells ตัวใดมีปฏิกิริยากับ Capsaicin

 

ผลการวิจัยสรุปว่า Cells ที่มีปฏิกิริยากับ Capsaicin นั้น เป็น Cells เดียวกันกับ Cells ที่เป็นตัวรับซึ่งก่อให้เกิดความรู้สึกร้อน-เย็น และเจ็บปวด

การค้นพบของสองนักวิทยาศาสตร์ ทำให้เกิดความเข้าใจต่อปริศนาที่สงสัยกันมานานแล้วว่า กลไกที่แท้จริงของระบบประสาทนั้น จะถูกกระตุ้นให้ทำงานได้อย่างไร?

ด้วยการระบุ Gene กว่า 72 ตัว ที่มีความเป็นไปได้ต่อการเข้ารหัสพันธุกรรม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลการทดลองนี้จะนำไปสู่การปิดการทำงานของระบบประสาทบางตัว เพื่อค้นลึกลงไปหาความรู้สึกเชิงกลของเส้นประสาท

แม้กระทั่งการพิสูจน์ความเป็นไปได้ในการเข้าใจการทำงานของกลไกดังกล่าว ที่จะนำไปสู่การสร้างฐานข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาสุขภาพต่างๆ

“คณะกรรมการสแกนดิเนเวีย” ผู้พิจารณาให้รางวัลโนเบล ระบุว่า นี่คือการค้นพบที่จะนำไปสู่การสร้างองค์ความรู้สำคัญต่อวงการแพทย์

“มวลมนุษยชาติจะได้รับประโยชน์จากผลการวิจัยในครั้งนี้ ตั้งแต่กระบวนการรักษาอาการเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท ไปจนถึงการนำมาใช้เป็นองค์ความรู้พื้นฐานด้านสุขภาพจิต การรับรู้ และเรื่องทางสมอง”

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การหาทางสู้กับ COVID-19 หรือโรคอุบัติใหม่ แม้กระทั่งต่อยอดไปสู่การพัฒนายา อาหารเป็นยา และผลิตภัณฑ์ด้านเวชภัณฑ์อื่นๆ ต่อไป

“มูลนิธิโนเบล” กล่าวสรุปว่า “รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์” ประจำปี ค.ศ.2021 ถือเป็นการค้นพบครั้งสำคัญในวงการแพทย์

“ซึ่งช่วยให้เราเข้าใจว่าความร้อน ความเย็น และแรงเชิงกล สามารถกระตุ้นระบบประสาท และช่วยให้เราตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ได้อย่างไร?”

 

ทั้งนี้ ศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian จะได้รับเงินรางวัลรวมกัน 1 ล้านยูโร (หรือราว 1.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ)

อันที่จริง คนที่หาคำตอบเรื่อง “ความเผ็ดของพริก” เป็นคนแรกคือ ศาสตราจารย์ ดร. Joshua Tewksbury ซึ่งไปลงพื้นที่ประเทศ Bolivia ชาติที่ได้ชื่อว่าเป็น “แหล่งกำเนิดพริกโลก” เมื่อปี ค.ศ.1972

ซึ่งค้นพบว่า ที่ Bolivia มีแมลงชนิดหนึ่งซึ่งชอบเจาะ “ต้นพริก” เพื่อกินน้ำเลี้ยง ทำให้ “ต้นพริก” ที่โดนเจาะนั้น มีราขึ้นในลำต้น

ศาสตราจารย์ ดร. Joshua Tewksbury ได้วิจัยต่อไป จนพบว่า “พริก” ที่มีรอยโดนเจาะน้อย คือ “พริก” ที่มี Capsaicin มาก

แปลไทยเป็นไทยได้ว่า “พริกต้นไหนเผ็ด แมลงจะเจาะน้อย” ส่งผลให้ ราขึ้น “ต้นพริกนั้น” ลดน้อยถอยลงไปด้วย

นอกจากนี้ ท่านยังค้นพบเพิ่มเติมว่า “ต้นพริก” ซึ่งปลูกในพื้นที่แห้ง มักจะเผ็ดน้อยกว่า “ต้นพริก” ซึ่งปลูกในพื้นที่ชื้น

แม้จะยังไม่มีข้อมูล ว่า ศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian ได้ต่อยอดงานวิจัยเรื่อง Capsaicin ใน “พริก” จากผลงานของ ศาสตราจารย์ ดร. Joshua Tewksbury หรือไม่-อย่างไร?

แต่ ณ จุดนี้ คงต้องยอมรับว่า “อาหารสุดเผ็ด” ที่ใส่ “พริก” มาเล็กน้อยจานนั้น ได้ทำให้ “คู่ซี้” ลงมือทำวิจัย จน “ได้โนเบล”

ไม่น่าเชื่อว่า “คำถามธรรมดา” อย่าง “ทำไมพริกถึงเผ็ด” จะนำมาสู่ “รางวัลโนเบล” 2021 ได้จริง!

ขอแสดงความยินดีกับศาสตราจารย์ ดร. David Julius และศาสตราจารย์ ดร. Ardem Patapoutian มา ณ โอกาสนี้ครับ!