ทะลุกรอบ

ป๋วย อุ่นใจ

 

กลยุทธ์หนามยอกเอาหนามบ่ง

ใช้ไวรัสเอดส์พิการมาต้านเอดส์

 

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล เจนนิเฟอร์ ดาอ์ดนา (Jennifer Daudna) ที่สร้างอนุภาคไวรัสโควิดจำแลงที่ทำให้เรืองแสงวิ้งๆ ได้หลังติดเชื้อ (ที่ผมเอามาเล่าให้ฟังในฉบับที่แล้ว) ทำให้ผมนึกถึงงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์หนุ่ม (ในตอนนั้น) ที่ผมได้เจอเมื่อนานมาแล้ว

ย้อนกลับไปในปี 2012 ผมยังจำได้ วันนั้นเป็นวันฟ้าเปิด แสงตะวันส่องเข้ามาในห้องตั้งแต่เช้า ผมตื่นนอนขึ้นมาตั้งแต่เช้าในบ้านที่เบิร์กลีย์ รีบร้อนแต่งตัว เพราะตั้งใจจะเข้าไปในตัวเมืองซานฟรานซิสโก

วันนั้นมีงานประชุมวิชาการฟรีที่ UCSF (มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโก) ที่ผมลงทะเบียนไว้ล่วงหน้ามาหลายสัปดาห์แล้ว เพราะมีหลายทอล์กที่อยากเข้าไปฟัง

ผมกระโจนออกจากอพาร์ตเมนต์อย่างรีบรุด กระแสลมเย็นๆ จากอ่าวที่พัดเข้ามาปะทะใบหน้าช่วยปลุกให้มนุษย์ที่ปกติแล้วแทบจะไม่ค่อยอยากจะตื่นเช้าเท่าไรนักอย่างผมรู้สึกตื่นตัวขึ้นมาได้ในแทบจะทันที

ผมไปถึงห้องเล็กเชอร์ในเวลาที่ทอล์กแรกกำลังจะเริ่มต้นขึ้น…

ในทอล์กแรก ศาสตราจารย์คนหนึ่งจากมหาวิทยาลัยชื่อดังในแถบเบย์แอเรียได้เล่าถึงกลไกทางชีวเคมีที่ควบคุมการสร้างขาที่ขาดไปของตัวนิวต์และซาลาแมนเดอร์ เขาศึกษาลงไปละเอียดจนรู้ว่ายีนไหนบ้าง โปรตีนอะไรบ้างที่น่าจะเกี่ยวข้องกับการงอกใหม่ของขา

และถ้าเขาทดลองกดการแสดงออกของยีนเหล่านั้นในตัวนิวต์ที่โดนตัดขาไป ตัวนิวต์ที่น่าสงสารก็จะพิการเพราะไม่สามารถที่จะสร้างขาข้างใหม่ออกมาได้ เวลาแผลหาย ขาที่เคยขาดไป ก็จะกุดด้วนอยู่อย่างนั้น

วงจรการสร้างขาใหม่ของตัวนิวต์นี้น่าสนใจ เพราะโปรตีนสำคัญที่เป็นกลจักรควบคุมกระบวนการต่างๆ ในการงอกอวัยวะใหม่ของนิวต์นั้นแทบทุกตัวพบเช่นกันในมนุษย์

การศึกษากระบวนการนี้ในนิวต์ก็เลยกลายเป็นโจทย์วิจัยที่น่าสนใจ เพราะมันก็อาจจะก็เป็นไปได้ว่าถ้าเราเข้าใจวงจรชีวเคมีในนิวต์ได้อย่างถ่องแท้ เราอาจจะก๊อบปี้กระบวนการเหล่านี้เอามาใช้กับมนุษย์ทำให้คนที่แขนขาดไปแล้ว งอกแขนกลับขึ้นมาใหม่อีกรอบได้

ทอล์กตัวนิวต์กระตุ้นความสนใจผมได้ค่อนข้างมาก แต่ในตอนนั้นความสนใจที่แท้จริงของผมกลับไปอยู่กับออร์แกเนลที่มีรูปร่างเป็นเหมือนหางเล็กๆ ของเซลล์ที่เรียกว่าซิเลีย (cilia) ที่มีบทบาทสำคัญในการสื่อสารกันระหว่างเซลล์ชนิดต่างๆ ทอล์กที่ผมรอคอยจึงเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองทางชีวฟิสิกส์ทฤษฎีของการงอกซิเลียของเซลล์สาหร่ายที่ทำหน้าที่เป็นทั้งใบพัดที่ช่วยให้สาหร่ายเซลล์เดียวสามารถว่ายน้ำไปยังที่ต่างๆ ได้ และยังทำหน้าที่เป็นเหมือนเสาอากาศของเซลล์ที่ช่วยให้สาหร่ายสามารถสื่อสารและรับรู้สภาพแวดล้อมภายนอกได้

หลังจากที่ผมได้ฟังทอล์กที่ผมเฝ้ารอแล้ว ผมก็เริ่มเก็บข้าวของเตรียมตัวกลับเบิร์กลีย์ กะว่าจะหาของกินแถวนั้นนิดนึง เสร็จแล้วก็จะขึ้นรถกลับเลย

วอลเลซ มาร์แชลล์ (Wallace Marshall) นักชีวฟิสิกส์ดาวรุ่งจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก ที่เป็นคนจัดงาน (และคนบรรยายทอล์กเกี่ยวกับซิเลีย) ก็ถามขึ้นมา “ป๋วย ยูจะกลับแล้วเหรอ ไม่อยู่ฟังทอล์กตอนบ่ายเหรอ?”

“คิดว่ากินข้าวเสร็จจะกลับแล้ว ไอไม่รู้ว่าจะฟังทอล์กอะไรต่อช่วงบ่าย ยูมีอะไรแนะนำมั้ย” ผมตอบกึ่งถามกลับเพราะแอบเขินเล็กๆ ที่โดนจับได้ว่าจะโดด

“ยูยังไม่เคยเจอกันใช่มั้ย นี่ลีออร์ เป็นผู้บรรยายในช่วงบ่าย ถ้าไม่ติดอะไรอยู่ฟังก่อนสิ งานเขาน่าสนใจมากเลยนะ เพิ่งได้ทุนบิลและเมลินดา เกตส์ (Bill & Melinda Gates Foundation) มาด้วย” วอลเลซกล่าวด้วยน้ำเสียงร่าเริงพร้อมผายมือไปยังชายหนุ่มมาดนิ่ง ผมหยักศก ที่นั่งยิ้มอยู่ข้างๆ

“ว้าว นั่นเจ๋งมากเลย ลีออร์ ผมชื่อป๋วยมาจากเบิร์กลีย์ ยินดีที่ได้รู้จัก ผมทำงานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างของซิเลีย ก็เลยได้รู้จักกับวอลเลซ แล้วยูล่ะ สนใจเรื่องอะไร” ผมตอบ

“ไอศึกษาวงจรพันธุกรรมของไวรัสเอดส์ และกำลังพยายามออกแบบไวรัสตัวเบียนมาเบียนเอดส์ ลองจินตนาการยาที่สามารถกลายพันธุ์และกระจายตามเชื้อก่อโรคได้ดูสิ” ลีออร์ตอบน้ำเสียงตื่นเต้น “อ้อ! ที่จริง ไอก็จบเอกที่เบิร์กลีย์นะ”

แล้วบทสนทนาในวงอาหารกลางวันหลังจากนั้นก็เริ่มออกรส แต่ไม่ใช่เชิงวิชาการ แต่ออกมาแนวเมาธ์ๆ กันมากกว่า ผมตัดสินใจอยู่รอฟังลีออร์ในช่วงบ่าย ต้องขอบคุณวอลเลซ เพราะนอกจากจะได้เพื่อนใหม่แล้ว

การอยู่ต่อแค่ไม่กี่ชั่วโมงนี้ ยังได้ช่วยจุดประกายไอเดียสุดโต่งขึ้นมาอีกหลายอย่าง

 

ลีออร์ ไวน์เบอร์เกอร์ (Leon Weinberger) เป็นนักชีวฟิสิกส์ที่สนใจพลวัติของไวรัส ด้วยเล็งเห็นปัญหาของการพัฒนายาที่ไม่สามารถไล่ทันกับวิวัฒนาการที่รวดเร็วของเชื้อดื้อยา เขาอยากจะสร้างยาหรือวัคซีนที่วิวัฒนาการได้เช่นเดียวกันกับไวรัส

ลีออร์เป็นนักฟิสิกส์ที่ช่ำชองมากเกี่ยวกับไวรัสเอดส์ เพราะศึกษามาหลายปีตั้งแต่ปริญญาเอก เขาเข้าใจวงชีวิตของเชื้อไวรัสเอดส์แบบทะลุปรุโปร่ง และสามารถมองเห็นช่องโหว่รูใหญ่ของยาทุกตัวที่เอามาใช้ในการควบคุม บรรเทาและพยุงอาการผู้ป่วยติดเชื้อเอดส์ในปัจจุบัน

“ในขณะที่เชื้อโรควิวัฒน์ตลอดเวลา แต่ยาที่ใช้ในการรักษาในคลินิกยังคงเหมือนเดิม ไม่เคยเปลี่ยนแปลง แล้วจะให้การรักษาได้ผลดีอยู่ตลอดนั้นจะเป็นไปได้อย่างไร” ลีออร์กล่าว “พอเชื้อเริ่มกลายพันธุ์ไป ยาที่เคยใช้ได้ดีก็อาจจะมีประสิทธิภาพลดน้อยถอยลงไป”

ไอเดียเรื่องยาวิวัฒน์ได้นี้ฝังแน่นอยู่ในหัวของเขาตลอดเวลา ไม่ว่าจะทำอะไร อยู่ในอิริยาบถไหน เขาก็จะครุ่นคิดอยู่แต่กับเรื่องนี้

ถ้าเราสร้างไวรัสตัวเบียนที่มีวิวัฒนาการได้แบบเดียวกับเอดส์ ไม่ก่อโรค และจะติดเชื้อได้แค่ในคนที่ติดเชื้อเอดส์อยู่แล้วเท่านั้นก็คงจะดีไม่น้อย

เขาเริ่มออกแบบไวรัสตัวเบียนขึ้นมาโดยเริ่มจากการสกรีนหาตำแหน่งสำคัญ 2 ตำแหน่งในจีโนมของไวรัสเอดส์

ตำแหน่งแรกคือบริเวณโปรโมเตอร์ (promoter) ที่ใช้ในการควบคุมการสร้างสารพันธุกรรมของไวรัส

และตำแหน่งที่สองคือตำแหน่งสัญญาณประกอบตัว (packaging signal) ที่เรียกว่า psi ที่เป็นตำแหน่งของสารพันธุกรรมที่โปรตีนนิวคลีโอแคปสิดจะเข้ามาจับเพื่อเริ่มประกอบอนุภาคไวรัสเอดส์รุ่นใหม่

เขาใช้เวลาหลายปีพยายามที่จะดัดแปลงและปรับปรุงตำแหน่งสัญญาณประกอบตัว psi ให้ยึดจับกับโปรตีนนิวคลีโอแคปสิดได้ดีขึ้น ดีกว่าของเอดส์ดั้งเดิมเสียอีก

 

ไวรัสเอดส์พิการของลีออร์จะมีสารพันธุกรรมเป็นแค่สายอาร์เอ็นเอท่อนสั้นๆ ประกอบไปด้วยองค์ประกอบหลักแค่สองตำแหน่งนี้ ส่วนยีนอื่นๆ ของเอดส์ ไม่ว่าจะเป็นยีนสร้างโปรตีนโครงสร้าง หรือเอนไซม์อื่นๆ ที่สำคัญในการติดเชื้อ การจำลองตัวหรือแม้แต่การประกอบตัวนั้นจะถูกกำจัดทิ้งไปจนหมดสิ้น

และเมื่อไม่มียีนพวกนั้น แม้จะสามารถเล็ดรอดทะลุทะลวงติดเข้าไปในเซลล์ได้สำเร็จก็ตาม ไวรัสพิการก็จะยังไม่สามารถสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการติดเชื้อและเพิ่มจำนวนสร้างลูกหลานได้อยู่ดี การลบยีนสำคัญออกไปจนหมดนี้จะช่วยการันตีความปลอดภัยว่าไวรัสพิการพวกนี้จะเป็นหมัน ติดเชื้อและขยายเผ่าพันธุ์ในคนปกติ

แต่ในทางกลับกัน หากไวรัสพิการติดเชื้อเข้าไปในเซลล์ของผู้ป่วยเอดส์ ไวรัสพิการจะสามารถอิงอาศัย (หรือที่จริงต้องบอกว่าไปแย่งมากกว่า) ใช้โปรตีนทุกอย่างที่มันขาดไปที่ไวรัสเอดส์บังคับให้เซลล์มนุษย์สร้างไว้ให้พวกมันใช้ได้ทันที ทำให้ไวรัสพิการสามารถติดเชื้อแพร่กระจายได้เหมือนกับไวรัสเอดส์ปกติที่มีโปรตีนครบ

และเพราะมีตำแหน่งโปรโมเตอร์เหมือนเอดส์ปกติ เมื่อใดที่เอดส์ก๊อปปี้สารพันธุกรรม สารพันธุกรรมของไวรัสพิการจะถูกเพิ่มจำนวนขึ้นมาด้วย

และถ้าขยายพันธุ์ไปพร้อมๆ กัน โอกาสในการกลายพันธุ์ก็น่าที่จะเทียบๆ เคียงๆ ได้กับของไวรัสเอดส์จริง

 

แต่อาวุธลับที่แท้จริงของไวรัสพิการ ก็คือ ตำแหน่ง psi บนสารพันธุกรรมของไวรัสที่ถูกปรับแต่งให้ยึดจับกับโปรตีนนิวคลีโอแคปสิดของเอดส์ได้ดีกว่าไวรัสเอดส์ดั้งเดิม ซึ่งจะทำให้สารพันธุกรรมของไวรัสพิการสามารถขโมยโปรตีนนิวคลีโอแคปสิดและโปรตีนโครงสร้างอื่นๆ ของไวรัสเอดส์จริงมาช่วยในการประกอบตัวพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ศัตรูของศัตรูคือมิตร การสร้างปรสิตเบียนมาเบียนปรสิต ถือเป็นกลยุทธ์หนามยอกเอาหนามบ่งที่ต้องบอกว่ามาเหนือเมฆอย่างแท้ทรู!

แต่การจะทดลองจริงกับคนนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะยังมีอีกหลายปัจจัยที่ต้องคำนึงถึง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไวรัสเบียนของลีออร์กระจายตัวเองได้ในหมู่คนติดเชื้อ

“วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอชนิดกิน (oral polio vaccine) ก็กระจายได้เหมือนกันและการเอาวัคซีนชนิดนี้มาใช้คือหนึ่งในกลยุทธ์ที่ช่วยทำให้การระบาดของโรคโปลิโอที่เคยน่ากลัวกลายเป็นแค่ภาพในอดีต”

แล้วทำไมเทคโนโลยีนี้จะใช้ควบคุมไวรัสไม่ได้

 

เขาสร้างแบบจำลองการระบาดของไวรัสขึ้นมาในคอมพิวเตอร์และคำนวณสถานการณ์การติดเชื้อเอดส์ในแอฟริกา ถ้าเราไม่ทำอะไรเลย อาจจะมีประชากรมากถึงเกือบหนึ่งในสามติดเชื้อเอดส์ และหากมีการใช้ยาต้านไวรัสหรือวัคซีนที่ดีพอ จำนวนผู้ติดเชื้ออาจจะลดลงมาได้ถึงยี่สิบเปอร์เซ็นต์ และอาจจะพุ่งกลับขึ้นไปใหม่ได้ถ้าไวรัสกลายพันธุ์กลับมาระบาดอีกรอบ

แต่เทคโนโลยีไวรัสตัวเบียนของเขาน่าจะช่วยลดจำนวนผู้ติดเชื้อให้ต่ำลงไปได้จนเหลือแค่ราวๆ ห้าเปอร์เซ็นต์เท่านั้น

ประเด็นคือ เรื่องของการกระจายยาลงพื้นที่ การที่ยากระจายตัวเองได้แบบนี้จะช่วยทำให้ยาสามารถแทรกซึมลงไปในสังคมและเข้าถึงกลุ่มเสี่ยงได้จริงๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกซูเปอร์สเปรดเดอร์

“แต่นั่นจะผิดจริยธรรมหรือเปล่า คนที่เสี่ยง เขาไม่ได้เซ็นยินยอมที่จะรับไวรัสเบียนเข้าไปด้วยนะ นี่อาจจะถือเป็นการละเมิดสิทธิที่พึงมีของประชาชน” นักวิชาการบางส่วนในประเทศที่พัฒนาแล้วแย้ง

แต่ถ้าถามนักวิจัยจากแอฟริกาที่ซึ่งโรคเอดส์คร่าชีวิตผู้คนไปแทบทุกเมื่อเชื่อวัน ความเห็นกลับแตกต่างไปอย่างสิ้นเชิง “มันจะเป็นอะไรที่ผิดจริยธรรมมาก ถ้าเรามีโอกาสที่ดีที่จะจัดการกับโรคร้ายนี้ได้และไม่แม้แต่จะทดลองว่าจะสำเร็จหรือเปล่า”

“สิทธิ” กับ “ชีวิต” บางทีก็มีแค่เส้นคั่นบางๆ เท่านั้น

 

คอนเซ็ปต์ไวรัสตัวเบียนของลีออร์น่าสนใจและจับใจผมมากๆ ในตอนนั้น และเมื่อกลับมาเมืองไทย ผมก็ไม่ค่อยได้ติดตามว่างานนี้ก้าวหน้าไปถึงไหนแล้ว

งานวิจัยของดาอ์ดนาทำให้ผมนึกถึงงานของลีออร์ หลังจากที่เขียนเรื่องงานของดาอ์ดนา ก็เลยลองเสิร์ชดูว่างานนี้ไปถึงดวงดาวแล้วหรือยังหรือว่ากลับดาวไปแล้ว แล้วก็พบว่าลีออร์เพิ่งจะบรรยาย TED talk เกี่ยวกับงานนี้ของเขาไปเมื่อปีก่อนนี้เองในงานประชุม TEDMED 2020 ที่บอสตัน

“ตอนที่ผมเป็นนักเรียน ผมเคยเล่าไอเดียนี้ให้อาจารย์ฟัง อาจารย์ผมบอกว่าไอเดียดีนะ แต่ไม่มีทางทำได้จริงหรอก” ลีออร์เล่าในทอล์กของเขา

“เราทดลองทุกอย่างตามตำราแล้วก็ล้มไม่เป็นท่ามาหลายครั้ง ซ้ำแล้ว ซ้ำอีก เราใช้เวลาเป็นเดือนลองทุกวิถีทางที่เราคิดว่าเป็นไอเดียที่ดี บางทีก็เป็นปี และก็ล้มเหลวเหลือเพียงความว่างเปล่ามาตลอด เราเคยใช้เวลาห้าปีสร้างไวรัสเบียนแบบต่างๆ ขึ้นมามากกว่า 150,000 แบบ แต่ท้ายที่สุดก็ล่ม” ลีออร์เล่าต่อด้วยสีหน้ายิ้มแย้มแต่แฝงไปด้วยความเจ็บปวด น้ำตาของเขาค่อยๆ เอ่อขึ้นมาคลอเบ้า

และแล้วงานวิจัยที่เขาพยายามมาแสนนานนี้ เพิ่งได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยา สหรัฐอเมริกาให้ทำการทดลองจริงได้ในมนุษย์ เป็นกลุ่มอาสาสมัครผู้ป่วยเอดส์ที่เป็นมะเร็งระยะสุดท้ายที่ลีออร์เรียกว่า last gift cohort หรือของขวัญชิ้นสุดท้ายที่พวกเขาทิ้งไว้ในโลก อาจจะช่วยชีวิตผู้คนได้อีกหลายร้อยล้านคน

“ผมเคยถามนักศึกษาปริญญาเอกที่เก่งมากๆ ของผมคนนึงว่า เขาคาดหวังจะเรียนอะไรจากผมในระหว่างปริญญาเอก และก็ได้คำตอบว่า แนวคิดที่ว่าจะไปต่อยังไง แนวคิดที่จะเดินไปข้างหน้าแม้ว่าจะไม่มีหลักฐานอะไรบ่งชี้เลยว่าจะมีความสำเร็จรออยู่ที่ข้างหน้า ไม่รู้ว่าเขาพยายามจะบอกอะไรผมหรือเปล่านะ”

ลีออร์เล่าติดตลก

 

และนี่คือธรรมชาติการทำงานทางวิทยาศาสตร์ แม้จะวางแผนมาดียังไง ก็มีปัจจัยที่ทำให้แป๊กได้เสมอ และถ้าไม่มั่นคง เข้มแข็งจริงๆ และถอดใจยอมแพ้ไป ยังไงก็สานต่อไปไม่ถึงฝัน

แม้หนทางจะยังไม่มีกลีบกุหลาบมาโรย แถมยังมีเสียงต้านอยู่ตลอด แต่ the show must go on

งานนี้น่าจะเริ่มถึงจุดสุกงอมและกำลังเดินหน้าแบบเต็มกำลัง

…ไม่แน่ว่าปีหน้า เราอาจจะได้เห็นข่าวใช้ไวรัสมาห้ำไวรัส หรือไวรัสตัวเบียนต้านเอดส์ก็เป็นได้ เทคโนโลยีนี้น่าจะเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่น่าจับตามองและอาจเปลี่ยนแปลงกลยุทธ์ในการควบคุมการระบาดของโรคอุบัติใหม่ ไปได้ตลอดกาล

แอบกระซิบเอาไว้ว่าไวรัสเบียนของลีออร์เวอร์ชั่นโควิดก็กำลังอยู่ในขั้นพัฒนาในไปป์ไลน์แล้วเช่นกัน ซึ่งก็คงต้องรอลุ้นกันต่อไป…

ใต้ภาพ

ภาพไวรัสเอดส์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (เครดิตภาพ CDC)