กลยุทธ์สังหารเซลล์เฒ่า ย้อนคืนความเยาว์วัย (2)

ดร. ป๋วย อุ่นใจ

ในร่างกายของเรามีเซลล์มากมายมหาศาลถึงเจ็ดสิบล้านล้านเซลล์ แต่ไม่ใช่ทุกเซลล์ที่ควรจะมีชีวิตอยู่!

โดยปกติแล้ว เซลล์ในร่างกายที่หมดหน้าที่ หรือมีความผิดปกติอะไรบางอย่างเกิดขึ้นจะรู้ตัวของมันเอง และเริ่มเข้าสู่กระบวนการอัปเปหิตัวเองออกจากร่างกายไปอย่างเงียบๆ ด้วย

โปรแกรมทำลายตัวเองของเซลล์ที่เรียกว่า “programmed cell death” หรือภาษาวิชาการเรียกว่า “เอป็อปโทสิส (apoptosis)” นั่นคือเซลล์ส่วนใหญ่ที่หมดประโยชน์แล้วในร่างกาย หรือเกิดความเสียหายที่ซ่อมแซมได้ยาก มักจะรีบตัดช่องน้อยแต่พอเซลล์ ชิงตายหนีไปก่อนแบบเงียบๆ ความเสียหายจะได้ไม่ลุกลามเป็นปัญหาใหญ่ต่อร่างกายส่วนรวมในภายหลัง

การรีบตัดไฟแต่ต้นลมแบบนี้ยังช่วยไม่ให้เกิดการกลายพันธุ์แบบคุมไม่อยู่จนเกิดเป็นเนื้องอกหรือมะเร็งอีกด้วย

ที่จริง นอกจากจะเกี่ยวกับการควบคุมความเสียหายแล้ว กระบวนการเอป็อปโทสิสยังมีส่วนสำคัญในการพัฒนาการของตัวอ่อนอีกด้วย

เซลล์หลายชนิดยอมทำอัตวินิบาตกรรมไปเงียบๆ ในช่วงพัฒนาการ เพื่อให้อวัยวะต่างๆ เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ เช่น ในการสร้างไต และการสลายไปของพังผืดระหว่างนิ้ว…

ก็ถ้าจะบอกว่ามรณกรรมระดับเซลล์ “เอป็อปโทสิส” นี้ช่วยสร้างคุณูปการอย่างใหญ่หลวงให้กับมนุษย์ก็คงไม่ผิด

แรกเริ่มเดิมที นักวิจัยไม่เชื่อว่าเซลล์จะแก่ได้ เพราะทุกครั้งที่แบ่งเซลล์ใหม่ ทุกอย่างภายในเซลล์ควรจะรีเซ็ต

ทว่า การค้นพบของเลนนาร์ด เฮย์ฟลิก (Leonard Hayflick) ที่ว่าเซลล์ร่างกายของมนุษย์ (และสัตว์) นั้นไม่สามารถแบ่งเซลล์ไปได้เรื่อยๆ อย่างเป็นอมตะ ในขวดเพาะเลี้ยง พวกมันจะแบ่งเซลล์สืบต่อเผ่าพันธุ์ได้แค่ราวๆ 40 ถึง 60 ครั้งเท่านั้น ได้เปิดศักราชใหม่ของการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งความชรา

แม้ว่า “ขีดจำกัดเฮย์ฟลิก (Hayflick limit)” จะเป็นการค้นพบที่พลิกโฉมวงการ และตัวเลนนาร์ดเองก็มีผลการทดลองแบ๊กอัพที่ค่อนข้างชัดเจน สวยงาม

หากแต่หนทางของเขานั้นกลับไม่ได้โรยด้วยกลีบกุหลาบ ในช่วงแรก ในวงการสำหรับนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่เชื่อว่าเซลล์นั้นเป็นอมตะ ไอเดียเรื่องขีดจำกัดของเฮย์ฟลิกนี้เป็นได้แค่เรื่องไร้สาระลอยไปก็ลอยมาเท่านั้น

ต้นฉบับตีพิมพ์เปเปอร์แรกในเรื่องนี้ของเลนนาร์ดโดนรีเจ็กต์ไปหลายรอบกว่าที่จะได้เผยแพร่ออกมา

และหนึ่งในผู้ที่รีเจ็กต์เปเปอร์ของเลนนาร์ดอย่างไม่แยแสเลยก็คือ เพย์ตัน รูซ (Peyton Rous) แห่งมหาวิทยาลัยร็อกกี้เฟลเลอร์ (Rockefeller University) นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล ปี 1966 ผู้คนพบไวรัสก่อมะเร็ง

แต่ความจริงก็คือความจริง พอมีคนรีพอร์ตปรากฏการณ์แบบเดียวกันกับที่เลนนาร์ดเจอมากขึ้นเรื่อยๆ ท้ายที่สุด ไอเดียขีดจำกัดของเฮย์ฟลิก ก็ได้รับการยอมรับกลายเป็นหนึ่งทฤษฎีหลักในวงการวิจัยเพาะเลี้ยงเซลล์

ทว่า นักวิจัยบางกลุ่มก็ยังไม่ปักใจเชื่อว่าขีดจำกัดแบบนี้จะมีจริงในเซลล์ที่อยู่ในร่างกาย

บางที นี่อาจจะเป็นแค่ผลเพี้ยนๆ จากการแยกเซลล์มาเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองก็เป็นได้

 

แต่ประเด็นที่น่าสนใจก็คือในร่างกายก็มีเซลล์ที่แบ่งเซลล์ไม่ได้อีกแล้วเหมือนกันและยิ่งอายุเยอะ ก็จะยิ่งสะสมเซลล์พวกนี้ไว้เยอะตามไปด้วย บางเซลล์ก็เสียหาย แต่ก็ทู่ซี้ทนอยู่ต่อไปเรื่อยๆ กลายเป็นเซลล์เฒ่าชแรแก่ชราอยู่ในร่างกาย ไม่ยอมตายหายไป

พวกเซลล์พวกนี้ นอกจากจะค่อยๆ สะสมความเสียหายที่อาจส่งผลให้เกิดปัญหาในภายหลังแล้ว บางทีก็ปลดปล่อยสารเคมีแปลกๆ เพี้ยนๆ ออกมาสร้างปัญหาให้เซลล์ในเนื้อเยื่อรอบๆ ข้างได้อีกด้วย

สารที่เซลล์พวกนี้หลั่งออกมาเรียกว่า สารหลั่งตามแบบแผนชรา (Senescence-associatd secretory phenotype) หรือ SASP ซึ่งสารพวกนี้มีหลายชนิด อาจจะเป็นสัญญาณที่ทำให้เซลล์หยุดแบ่งเซลล์ (antiproliferative signal) หรือกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ (inflamation) เป็นสารเคลือบเซลล์ (extracellular matrix) หรือแม้แต่เอนไซม์ย่อยสลายสารเคลือบเซลล์ (SASP protease) ที่ทำให้สิ่งแวดล้อมจุลภาครอบๆ เซลล์นั้นเปลี่ยนแปลงไป

แม้ว่าจะเชื่อกันว่าการชะงักการเเบ่งเซลล์หรือการแก่ชราของเซลล์จะเป็นสิ่งหนึ่งที่ลดโอกาสการเกิดมะเร็ง เพราะถ้าเซลล์ไม่แบ่ง โอกาสที่มะเร็งจะเกิดขึ้นก็จะลดน้อยลงไปด้วย

แต่ในกรณีนี้ต่างไป เพราะนอกจากจะหลั่งสารยับยั้งการแบ่งเซลล์แล้ว เซลล์เฒ่ายังหลั่งสารอื่นๆ ที่ทำให้เกิดการอักเสบ ที่อาจสร้างความเสียหายเพิ่มเติม ทำให้เซลล์ในบริเวณใกล้เคียงนั้น เสียหายจนซ่อมไม่ได้ และอาจจะกลายเป็นเซลล์เฒ่าเพิ่ม (ชะงักการเจริญ แต่ยังส่งสัญญาณก่อกวนได้) หรือเสียหายแล้วซ่อมแซมผิดเพี้ยนกลายพันธุ์ไปจนกลายเป็นเซลล์มะเร็งได้

ยิ่งไปกว่านั้น การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมจุลภาคที่เกิดจากการหลั่งสารเคลือบเซลล์และเอนไซม์ย่อยสารเคลือบเซลล์จะทำให้พฤติกรรมของเซลล์เปลี่ยนไปด้วย ซึ่งในบางกรณี อาจจะทำให้เเบ่งเซลล์ผิดเพี้ยนจนกลายพันธุ์ไปเป็นเซลล์มะเร็ง หรือสร้างความเสียหายอื่นๆ ได้อีก

“มีคนตั้งสมมุติฐานเอาไว้ เพราะว่าเซลล์พวกนี้เจอในบริเวณที่มีพยาธิสภาพ (ความผิดปกติ) ที่เกิดจากวัย พวกมันก็น่าจะมีเอี่ยวในการกระตุ้นการเกิดพยาธิสภาพพวกนี้อยู่บ้าง” แยน แวน ดิเอร์เซน (Jan van Deursen) นักวิจัยมะเร็งจากโรงเรียนแพทย์เมโยคลินิก (Mayo Clinic College of Medicine) กล่าว

เชื่อหรือไม่ว่าหนูสองตัวนี้อายุเท่ากัน หนูทางขวาดูเด็กกว่าเพราะเซลล์ชราถูกกำจัดออกไป! (ภาพโดย Jan van Deursen และ Darren Baker, Mayo Clinic)

ด้วยแรงบันดาลใจใฝ่หาน้ำพุเเห่งความเยาว์วัย ในปี 2011 แยนและทีม ได้ปรับแต่งให้เซลล์เฒ่าในหนูแก่ไวนั้นไวต่อสารยา โดยการตัดต่อพันธุกรรมให้เซลล์ผลิตโปรตีนในวิถีการตายของเเซลล์ที่ยังทำงานไม่ได้ออกมาเมื่อมันเริ่มแก่และผลิตโปรตีนแห่งความชราขึ้นมา

และเมื่อใดที่อยากฆ่าเซลล์เฒ่า พวกเขาก็จะให้สารยาซึ่งจะไปกระตุ้นโปรตีนในวิถีการตายของเซลล์ให้เริ่มทำงาน ที่จะทำให้เซลล์เฒ่าพันธุ์กลายนั้นค่อยๆ ม้วยมรณังออกไปจากร่างกายหนู

“แม้ว่าวิธีการนี้จะไม่สามารถกำจัดเซลล์ชราออกไปได้หมด แต่อย่างน้อยก็ได้ถึง 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ในบางอวัยวะ” แยนกล่าว “วิธีของเราทำให้เราสามารถติดตามผลของการกำจัดเซลล์เฒ่าออกไปจากตัวหนูในระยะเวลาต่างๆ ในแต่ละช่วงชีวิตของหนูทดลองได้”

หลังจากให้ยาไปราวๆ 6 เดือน ถ้าเอาหนูที่อยู่ในกลุ่มควบคุมมาเทียบกับหนูที่กลุ่มที่ได้รับสารยากำจัดเซลล์เฒ่า หนูที่เซลล์เฒ่าถูกกำจัดออกไปนั้นจะดูมีสุขภาพแข็งแรง บึกบึน สดใสกว่าหนูในกลุ่มควบคุมอย่างเห็นได้ชัด

ขนาดที่ว่าถ้าจับมาถ่ายคู่กัน แล้วไม่บอกอะไรเลย อาจจะนึกว่าเอาหนูตามาถ่ายคู่กับหนูหลานประมาณนั้นเลยทีเดียว…เพราะตัวหนึ่งแก่จนตาแทบจะปิด ส่วนอีกตัวนึงยังแบ๊วใสวัยละอ่อนอยู่ ไม่น่าเชื่อเลยว่าอายุจะเท่ากัน

เปเปอร์ของแยนตีพิมพ์ออกไปในวารสาร Nature ในปี 2016 เผยว่าหนูที่ได้รับการทรีตเมนต์กำจัดเซลล์ชราออกจากร่างจะมีอายุขัยที่ยืนนานกว่าหนูที่ไม่ได้รับสารยาเลยราวๆ 20 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าการสังหารเซลล์เฒ่าทิ้งไปจะไม่ได้ทำให้อายุขัยยืนนานขึ้นอย่างเห็นได้ชัดขนาดนั้น แต่มันทำให้หนูชรามีสุขภาพความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น อวัยวะต่างๆ เสื่อมสลายน้อยลง

แม้ว่าในตอนท้าย ยังไง หนูก็จะตาย แต่ก็ตายช้าลงและมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น

 

งานวิจัยของแยน ทำให้เกิดกระแสการสะพรั่งของบริษัทกำจัดเซลล์แก่ขึ้นมา พวกเขาเริ่มวางกลยุทธ์ออกมามากมาย เพื่อจัดการเซลล์รุ่นใหญ่วัยชรา ซึ่งมีทั้งยาที่ออกแบบมาเพื่อฆ่าเซลล์เฒ่าโดยเฉพาะที่เรียกว่ายาซีโนไลติกส์ (Senolytics) และยาที่ออกแบบมาเพื่อปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของเซลล์เฒ่าให้เลิกหลั่ง SASP ออกมา หรือหลั่งน้อยลงที่เรียกว่ายาซีโนมอร์ฟิกส์ (Senomorphics)

ความท้าทายจึงอยู่ที่ว่าเซลล์ชราจากแต่ละอวัยวะก็มีลักษณะไม่เหมือนกัน การที่จะตามล่าเซลล์ชราแบบหมดทั้งร่างกาย และหายาที่จะเข้าจัดการกับเซลล์ชราของทุกส่วนของร่างกายนั้นไม่ใช่เรื่องที่ง่าย

และนั่นคือสาเหตุที่ทำให้สถาบันสาธารณสุขแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา ยอมควักเงินก้อนโตราวๆ 125 ล้านเหรียญเพื่อลงทุนกับเมกะโปรเจ็กต์ SenNet เพื่อทำแผนที่เซลล์เฒ่าทั่วร่างทั้งในหนูและในคน ในปี 2021 เพื่อวิเคราะห์บทบาทของเซลล์เฒ่าและตั้งเป้าสังหารพวกมันให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

และเพียงแค่ไม่ถึงปี ซันดีป คอสลา (Sundeep Khosla) และทีมวิจัย SenNet จากโรงเรียนแพทย์เมโยคลินิก ก็ได้ทำลิสต์ของยีนที่พบว่ามีการแสดงออกเปลี่ยนแปลงไปในเซลล์เฒ่าที่เรียกว่า SenMayo เป็นที่เรียบร้อยและได้ตีพิมพ์เผยแพร่ออกมาในวารสาร Nature Communications

ซึ่งทางทีมวิจัยเผยว่าพวกเขาคาดหวังว่างานวิจัยของพวกเขานี้จะสามารถต่อยอดไปสู่การออกแบบยาซีโนไลติกส์ หรือซีโนมอร์ฟิกส์ที่จำเพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพได้ในอนาคต ช่วยจัดการเซลล์ชรา และยืดเวลาคุณภาพ

เพราะในยุคแห่งสังคมผู้สูงอายุ อาการป่วยจากการเสื่อมตามวัย ก็เป็นหนึ่งในค่าใช้จ่ายที่หนักหนาไม่น้อยในแต่ละประเทศ ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะยังยืดอายุขัย (life span) ไม่ได้มากอย่างที่หลายคน (รวมทั้งผมด้วย) คาดหวัง

แต่ถ้ามองอีกมุม ขอแค่มันสามารถช่วยยืดเวลาของช่วงชีวิตที่มีสุขภาพแข็งแรงสมบูรณ์ (health span) ของผู้สูงวัยได้ก็คุ้มแสนคุ้มแล้ว