ทะลุกรอบ

ป๋วย อุ่นใจ

 

ไมโครไบโอตา

กับการตามหา ‘อิ๊’ ในตำนาน

 

ตอนเริ่มทำงาน หลายคนบอกผมว่า “ถ้ารู้ว่าอะไรคืออาจม จงอย่าเอานิ้วไปจิ้ม”

ทว่าทำงานทางสายวิทยาศาสตร์สุขภาพ บางอย่างก็เลี่ยงได้ยาก แน่นอนว่าคงไม่มีใครเอานิ้วไปจิ้ม แต่คงปฏิเสธไม่ได้ว่าหัวข้อวิจัยหนึ่งที่อินเทรนด์และเป็นที่ดึงดูดใจของนักวิทยาศาสตร์มากมาย ก็คือ อิ๊ (พยายามเรียกให้ฟังดูน่ารักนิดนึง)

ทั้งนี้เพราะในก้อนอิ๊ของคนสุขภาพดีอาจจะมีจุลินทรีย์ที่ทรงคุณค่า ที่ปกติแล้วจะอยู่ภายในลำไส้ของคน ช่วยสร้างสารเคมีดีๆ ส่งเสริมพัฒนาสุขภาพร่างกายให้แข็งแรงสมบูรณ์อยู่ข้างใน แถมยังช่วยกดดัน กีดกัน และสกัดกั้นจุลินทรีย์ร้ายๆ ที่อาจจะก่อโรคไม่ให้แผลงฤทธิ์ออกมาได้อีกด้วย

นักวิจัยมากมายจึงเริ่มให้ความสำคัญกับการศึกษาสังคมจุลินทรีย์ในอิ๊ ที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์มักจะเรียกกันว่าไมโครไบโอตา (microbiota)

รายงานมากมายบ่งชี้ชัดว่าไมโครไบโอตาสามารถยับยั้งเชื้อก่อโรคดื้อยาบางชนิดได้ อย่างเช่น แบคทีเรีย Clostridioides difficile ที่เป็นต้นเหตุของโรคลำไส้อักเสบรุนแรงนั้น มักจะไม่พบก่อโรคกับคนปกติ แต่จะพบติดเชื้อในกลุ่มผู้ป่วยที่ได้รับยาปฏิชีวนะในโรงพยาบาล เพราะยาปฏิชีวนะที่แพทย์ใช้รักษาโรคนั้นอาจจะส่งผลกระทบรุนแรงกับสังคมจุลินทรีย์ที่เปราะบางในทางเดินอาหารของผู้ป่วยได้

และเมื่อเชื้อจุลินทรีย์ดีๆ เริ่มสิ้นสภาพ เชื้อก่อโรคแรงๆ ที่เคยถูกกดอยู่ก็จะออกมาเติบโตสร้างปัญหาได้

แพทย์มากมายจึงต้องเริ่มคิดหาวิธีการใหม่ๆ ขึ้นมาเพื่อที่จะจัดการกับเชื้อจุลินทรีย์ดื้อยาแสบๆ พวกนี้ แล้วถ้าปัญหาคือเชื้อดีๆ ล้มหายตายจากไปจากลำไส้ การแก้ปัญหาที่ง่ายและน่าจะตรงจุดที่สุด ก็คือหาจุลินทรีย์ชุดใหม่ที่ดีๆ จากลำไส้ (คนอื่น) แล้วเอามาใส่กลับเข้าไปทดแทน และนั่นคือจุดเริ่มต้นของการรักษาสุดอลังการที่เรียกว่าการปลูกถ่ายสังคมจุลินทรีย์ในอิ๊ หรือ Fecal microbiota transplantation เรียกย่อๆ ว่า FMT

อิ๊ของคนสุขภาพดีจึงกลายเป็นของมีราคา และถ้าปลอดโรคและมีจุลินทรีย์ดีๆ ไม่เคยใช้ยา (ปฏิชีวนะ) อะไรเลย ก็จะยิ่งแพง

ในต่างประเทศ จึงเริ่มมีการเรี่ยไรรับบริจาคอิ๊ เพื่อเก็บเข้าไปในธนาคาร…แบบจ่ายตังค์ให้ก็มี

 

อ่านไม่ผิดหรอกครับ ธนาคารอิ๊นั้นมีจริงๆ ก่อตั้งแล้วหลายที่ ในหลายประเทศ อย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ก็มีโครงการโอเพ่นไบโอม (OpenBiome) ในบอสตัน และโครงการรักษาด้วยไมโครไบโอตาของมหาวิทยาลัยมินเนโซตา (University of Minnesota Microbiota Therapeutic Program) ในเมืองมินเนโซตา ส่วนในฝั่งยุโรปก็มีธนาคารผู้บริจาคอุจจาระแห่งเนเธอร์แลนด์ (Netherland Donor Feces Bank, NDFB) เป็นต้น

ทำกันเป็นล่ำเป็นสัน เรียกว่าเขียนโปรโตคอลในการบริหารกันออกมาตีพิมพ์เป็นเปเปอร์งานวิจัยกันเลยทีเดียว

เพราะการทำธนาคารอิ๊ต้องทำให้ดี และถ้าอยากได้อุจจาระดีๆ มีแต่เชื้อจุลินทรีย์เริ่ดๆ ไม่เอาเชื้อโรค ก็ต้องสกรีนเยอะๆ ด้วยโปรโตคอลที่รัดกุม เพราะถ้าเอามาใช้พลาดไป ก็อาจจะเป็นการซ้ำเติมการเจ็บป่วยของคนไข้ได้ ถ้ามีเชื้อก่อโรคติดมา

ซึ่งก็ไม่ใช่จะเป็นไปไม่ได้ เพราะแม้จะสกรีนดีเพียงไร ก็ยังไม่มีอะไรเพอร์เฟ็กต์ ในปี 2019 มีรายงานตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์ชื่อดัง New England Journal of Medicine เรื่องการติดเชื้อและเสียชีวิตจากการปนเปื้อนของแบคทีเรียดื้อยาจากการปลูกถ่ายอุจจาระ ซึ่งเคสนี้ได้กลายเป็นอุทธาหรณ์สอนใจให้ธนาคารอิ๊ต้องมานั่งระดมสมองกันใหม่ว่าจะบริหารจัดการ และสกรีนอย่างไร ถึงจะได้อิ๊ที่สะอาด ปราศจากเชื้อก่อโรคเพื่อให้มั่นใจได้ว่าพอเอาไปปลูกถ่ายแล้วจะประสบผล คนไข้หายป่วย

แม้จะมีการเขียนโปรโตคอลใหม่ออกมาเรื่อยๆ เพื่อให้การสกรีนรัดกุมที่สุด แต่หลายคนก็ยังมองว่านี่คือปัญหา ถ้าการปลูกถ่ายอิ๊แบบตรงไปตรงมายังมีความเสี่ยงที่เลี่ยงได้ยากมากนัก เปลี่ยนวิธีก็น่าจะดีกว่า

หลายทีมจึงปรับเปลี่ยนกลยุทธ์แทนที่จะเน้นเฟ้นหาอิ๊คุณภาพ ก็เปลี่ยนมาเป็นเฟ้นหาและเลือกมาแค่จุลินทรีย์บางตัวในไมโครไบโอตาที่น่าจะมีศักยภาพในการรักษาและส่งเสริมสุขภาพก็พอ

 

จุลินทรีย์ดีๆ จากไมโครไบโอตา พวกนี้มักจะถูกเรียกว่าโปรไบโอติกส์ (probiotics)

การเฟ้นหาโปรไบโอติกส์จากอิ๊คุณภาพ จึงเป็นสิ่งที่นักวิจัยจากหลายมหาวิทยาลัย ฟาร์มา หรือแม้แต่สตาร์ตอัพหน้าเก่าหน้าใหม่ด้านยาและอาหารเสริมมากมายให้ความสนใจ เพราะเจอจุลินทรีย์โปรไบโอติกส์ดีๆ สักตัวหนึ่ง ก็อาจจะหมายถึงผลกำไรก้อนใหญ่ที่จะเก็บไว้ขายได้ในระยะยาว

จึงเริ่มมีการศึกษาว่าปัจจัยอะไรที่จะส่งผลกระทบต่อชนิดของประชากรในสังคมจุลินทรีย์ไมโครไบโอตาบ้าง

ดูเหมือนว่าวลีที่ว่า “กินอะไร ได้อย่างนั้น” หรือ “You are what you eat” จะมีเค้าความจริง เพราะหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดก็คือ อาหารที่เรากินเข้าไปทุกเมื่อเชื่อวันนี่แหละ

ในประเทศที่ผู้คนนิยมอาหารฟาสต์ฟู้ด อาหารแช่แข็ง อาหารกล่อง แล้วกินกันแบบเดิมๆ ซ้ำๆ ซากๆ มีความหลากหลายของวัตถุดิบที่จะเอามาทำอาหารต่ำ มักจะทำให้ความหลากหลายของสังคมจุลินทรีย์ในไมโครไบโอตาลดน้อยถอยลงไปด้วย

ในขณะที่ผู้คนในประเทศ ที่กินอาหารหลากหลาย มีพืชผัก สมุนไพร เส้นใย ไม่ค่อยกินอาหารกึ่งสำเร็จรูป และฟาสต์ฟู้ด ความหลากหลายของจุลินทรีย์ในไมโครไบโอตาก็มักจะมีมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด

และการเสียสมดุลในกลุ่มประชากรจุลินทรีย์ในไมโครไบโอตาอาจจะมีผลต่อการเกิดโรคเรื้อรังอย่างเช่น เบาหวาน ไขมันพอกตับ หรือแม้แต่โรคอ้วน

หลายคนจึงเริ่มตั้งคำถามว่าถ้าเรากลับคืนสู่วิถีชีวิตแบบอิงธรรมชาติมากขึ้น กินอาหารคลีน เน้นผัก เส้นใย สมุนไพรและอาหารดีๆ ไมโครไบโอตาของเราจะกลับมาดีได้แค่ไหน ความเสี่ยงการเป็นโรคเรื้อรังจะลดลงได้มากแค่ไหน แล้วถ้าย้อนเวลากลับไปถึงยุคอดีต ไมโครไบโอตาในยุคเก่าก่อนจะเป็นเช่นไร

 

ทีมวิจัยจากศูนย์โรคเบาหวานโจสลิน (Joslin Diabetes Center) มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) นำโดยศาสตราจารย์อเล็กซานดาร์ คอสติก (Aleksandar Kostic) ได้ทำการศึกษาและสร้างลิสต์ของประชากรจุลินทรีย์ในโคโพรไลต์ (coprolite) หรืออิ๊ดึกดำบรรพ์ (palaeofaeces) ที่ดำรงคงอยู่ในสภาพดีมาตั้งแต่ก่อนยุคอุตสาหกรรมทั้งในสหรัฐอเมริกา และเม็กซิโก

อายุของก้อนอิ๊จะถูกตรวจวัดด้วยการวิเคราะห์คาร์บอน ส่วนที่ว่าเป็นของคนจริงหรือไม่ จะพิจารณาจากเศษกากอาหารที่เหลืออยู่ในอิ๊ พอยืนยันอายุและแหล่งได้ ทีมวิจัยก็จะเริ่มสกัดดีเอ็นเอออกมาจากอิ๊โบราณแล้วนำไปวิเคราะห์ว่าเจอจุลินทรีย์ (หรือซากจุลินทรีย์) อะไรบ้างที่ยังพอหลงเหลืออยู่ภายในก้อนอิ๊ที่กลายเป็นฟอสซิลไปแล้ว

การประกอบร่างสารพันธุกรรมจุลินทรีย์สัมฤทธิผล เขาสามารถระบุจีโนมของเชื้อจุลินทรีย์ได้มากถึงเกือบห้าร้อยชนิด และมีที่ชัดว่าน่าจะมาจากลำไส้ของคนไม่ใช่เศษดินเศษทรายรอบๆ ที่อาจจะติดมาด้วยตอนเก็บตัวอย่างมาอยู่มากถึง 181 ชนิด

พวกเขาเอาข้อมูลรายการสังคมจุลินทรีย์ที่ได้จากอิ๊ดึกดำบรรพ์ไปเปรียบเทียบกับรายการชนิดของจุลินทรีย์ที่พบในไมโครไบโอตาของคนจากปัจจุบัน 789 ชนิดที่เก็บมาจากผู้คนจาก 8 ประเทศทั้งในกลุ่มประเทศอุตสาหกรรม และประเทศที่ไม่อยู่ในกลุ่มประเทศอุตสาหกรรม

ผลที่ได้ออกมาน่าสนใจมาก เพราะว่าทั้งชนิดและความหลากหลายของกลุ่มประชากรจุลินทรีย์ในสังคมไมโครไบโอตาดึกดำบรรพ์นั้นมีความใกล้เคียงกันกับที่ได้มาจากประเทศนอกกลุ่มอุตสาหกรรมมากกว่าที่พบในกลุ่มประเทศอุตสาหกรรม อีกทั้งยังค้นพบจุลินทรีย์สายพันธุ์ใหม่ที่ไม่มีใครรู้จักหรือเคยพบมาก่อนเลยอีกมากมาย

ที่น่าตกใจ สายพันธุ์ใหม่ที่ไม่มีใครเคยพบมาก่อนที่เจอในอิ๊โบราณนั้น มากถึงราวๆ 40 เปอร์เซ็นต์ของเชื้อที่เจอ

 

“ในวัฒนธรรมโบราณ อาหารที่คุณกินเข้าไปมีความหลากหลายมาก และสามารถค้ำจุนสังคมจุลินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์กว่าที่เจอในปัจจุบันได้ แต่เมื่อคุณเริ่มเปลี่ยนผ่านเข้าสู่ยุคอุตสาหกรรม และเริ่มกินแต่อาหารร้านสะดวกซื้อ คุณก็จะเริ่มสูญเสียสารอาหารมากมายที่จะช่วยค้ำจุนความหลากหลายของไมโครไบโอตา” อเล็กซานดาร์กล่าว

นอกจากนี้ พวกเขายังพบว่าแบคทีเรียที่พบในอิ๊โบราณนั้น ยังไม่ค่อยจะเจอยีนดื้อยา หรือว่าย่อยพวกสารไกลแคนซึ่งมักจะเจอในน้ำเมือกของคนที่เป็นโรคโครห์น (Crohn’s disease) และโรคลำไส้อักเสบเรื้อรัง (ulcerative colitis) ซึ่งทำให้พวกเขาตั้งสมมุติฐานว่าโรคเหล่านี้อาจจะเกิดขึ้นในภายหลังและอาจเป็นผลมาจากการที่เรากินอาหารซ้ำๆ ซากๆ ทั้งปี จนสูญเสียไมโครไบโอตาดีๆ ไปจนเกือบหมด

อเล็กซานดาร์เปรยต่อว่า งานนี้ยังไม่จบ เพราะการค้นพบความอุดมของไมโครไบโอตาจากอิ๊โบราณนั้นไม่ได้แค่จะช่วยให้เราเข้าใจสังคมจุลินทรีย์ในตัวเราได้มากขึ้น แต่ยังอาจจะเป็นหนทางที่นำไปสู่การหาอิ๊ในอุดมคติ ในตำนาน ที่จะทำให้มนุษย์เราย้อนกลับไปมีสุขภาพลำไส้ที่ดีเหมือนในอดีตก็เป็นได้

เพราะขุมทรัพย์ที่แท้จริง อาจจะอยู่ในก้อนอิ๊ ตะมุตะมิ กลิ่นตุ๊ยตุ่ยที่อยู่มานานแสนนานแล้ว!!!

 

สนใจอ่านเพิ่มเติม

เปเปอร์เรื่องการบริหารธนาคารอิ๊ เขียนโดยทีม OpenBiome ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ปี 2021 https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.622949

เปเปอร์เรื่องการก่อตั้งธนาคารอิ๊ เขียนโดยทีมผู้ก่อตั้งธนาคารผู้บริจาคอุจจาระแห่งเนเธอร์แลนด์ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ปี 2021 https://doi.org/10.1016/j.cmi.2017.05.015

เปเปอร์เรื่องการติดเชื้อแบคทีเรียดื้อยาผ่านทางการปลูกถ่ายอิ๊ ตีพิมพ์ในวารสาร New England Journal of Medicine ปี 2019 http://doi.org/10.1056/NEJMoa1910437

เปเปอร์เรื่องการศึกษาอิ๊ดึกดำบรรพ์โดยทีมของอเล็กซานดาร์ คอสติก ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ปี 2021 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03532-0