เอลินอร์ คาร์ลสัน (Elinor Karlsson) เป็นนักวิเคราะห์ข้อมูลชาวอเมริกันผู้เป็นทาสแมวมาทั้งชีวิต

แต่ความชำนาญในวิชาอาชีพพาเอลินอร์มาเข้าร่วมทีมวิจัยจาก Broad Institute ของ Harvard-MIT ที่ถอดรหัสจีโนมสุนัขสำเร็จเป็นครั้งแรกในปี 2005 เพียงไม่นานหลังสิ้นสุดโครงการถอดรหัสจีโนมมนุษย์ในปี 2003

จีโนมสุนัขมีขนาดประมาณ 2.4 พันล้านคู่เบสใกล้เคียงกับมนุษย์ซึ่งมีขนาดจีโนมประมาณ 3 พันล้านคู่เบส ทั้งสุนัขและมนุษย์มียีนประมาณสองหมื่นยีน กว่า 80% ของยีนมนุษย์และสุนัขมีวิวัฒนาการร่วมกันและหน้าที่คล้ายคลึงกัน

ดังนั้น การศึกษาจีโนมสุนัขไม่เพียงจะนำมาสู่ความรู้ใหม่ๆ ในการรักษาสุขภาพสัตว์เลี้ยงคู่ใจของพวกเรา

แต่ยังอาจจะไขปัญหาเกี่ยวกับพันธุกรรมและโรคที่เกี่ยวข้องในมนุษย์อีกด้วย

การถอดรหัสจีโนมเป็นแค่ก้าวเล็กๆ ก้าวแรกในการเข้าใจการทำงานของสิ่งมีชีวิตนั้น โจทย์ที่ใหญ่กว่าคือการตอบคำถามว่าส่วนต่างๆ ในจีโนมทั้งที่เป็นยีนและนอกเหนือไปจากยีนทำหน้าที่อะไรกันบ้าง

จีโนมที่ถูกถอดรหัสในปี 2005 เป็นของสุนัขพันธุ์บ๊อกเซอร์เพศเมียแค่ตัวเดียว ข้อมูลแค่นี้บอกเราได้เพียงคร่าวๆ ว่าสุนัขน่าจะมียีนอะไรอยู่ตรงไหนจากการเอาจีโนมของมันไปเปรียบเทียบกับจีโนมอื่นที่เรารู้จักดีอย่างจีโนมหนูหรือมนุษย์

แต่การจะตอบคำถามที่ละเอียดกว่านั้นต้องอาศัยการเปรียบเทียบจีโนมหลายๆ ชุดจากสุนัขหลายๆ ตัวที่มีลักษณะแตกต่างกัน

โชคดีที่เทคโนโลยีการถอดรหัสจีโนมก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วในช่วงไม่ถึงสิบปีหลังจากนั้น จากที่ต้องใช้เงินหลักสิบล้านร้อยล้านดอลลาร์ต่อจีโนมลงมาเหลือแต่หลักหมื่นหลักพันเท่านั้น

ส่วนระยะเวลาที่ใช้ก็ลดลงจากหลักหลายปีต่อจีโนมลงมาเหลือแค่ไม่กี่วัน

หลังจบ ป.เอก เอลินอร์ได้ตำแหน่งเป็นอาจารย์ที่โรงเรียนแพทย์ของมหาวิทยาลัยแห่งแมสซาชูเซตส์ (UMass Chan Medical School) และควบตำแหน่งเป็นหัวหน้าทีมศึกษาจีโนมสัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate Genomics) ของ Broad Institute ดูแลโครงการใหญ่ๆ อย่าง “Zoonomia” งานความร่วมมือระดับนานาชาติเพื่อถอดรหัสจีโนมและเปรียบเทียบพันธุกรรมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกว่าสองร้อยชนิดตั้งแต่ตุ่น กระรอก ถึงปลาวาฬ

แต่ตัวที่น่าสนใจที่สุดสำหรับเอลินอร์ยังคงเป็นสุนัข

สุนัขบ้านวิวัฒนาการแยกสายมาจากสุนัขป่าไม่ต่ำกว่า 15,000 ปีที่แล้ว

เริ่มจากการที่พวกมันมาป้วนเปี้ยนแถวที่มนุษย์โบราณอยู่อาศัยก่อนจะกลายมาเป็นพันธมิตรกันโดยบังเอิญ

มนุษย์เป็นปัจจัยสำคัญในการวิวัฒนการของสุนัขผ่านการคัดเลือกพันธุ์ทางอ้อม

สุนัขตัวไหนที่นิสัยดี เชื่อง ทำประโยชน์ได้ก็จะได้อาหารมากกว่า เอ็นดูมากกว่า มีโอกาสอยู่รอดสืบพันธุ์ในฐานะลูกสมุนของมนุษย์มากกว่า

ส่วนตัวที่นิสัยแย่ ดุร้าย ไม่เชื่อฟังเจ้านายก็โดนเฉดหัวไปไกลๆหรือแม้แต่กำจัดทิ้ง

การคัดเลือกพันธุ์ทางอ้อมแบบตลอดหลายพันปีนี้มีแนวโน้มคัดเลือกลักษณะเชิงพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานจริงอย่างเฝ้าบ้าน ออกล่า หรือต้อนปศุสัตว์

ส่วนสุนัขหลายร้อยสายพันธุ์ที่เราคุ้นหน้ากันเพิ่งกำเนิดมาช่วงร้อยกว่าปีที่ผ่านมานี้เองในยุควิกตอเรียนของประเทศอังกฤษ

อิทธิพลจากแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการของชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) ทำให้คนยุคนั้นตื่นเต้นกับการผสมพันธุ์สุนัขสายพันธุ์บริสุทธิ์ (purebred) ที่มีขนาด หน้าตาและกายวิภาคผิดแปลกพิสดารจากสุนัขป่าต้นกำเนิดของพวกมันไปไกล

สุนัขสายพันธุ์บริสุทธิ์พวกนี้เกิดจากการผสมพันธุ์ในหมู่ญาติพี่น้องสายเลือดชิดกันทำให้พวกมันมักจะมาพร้อมกับโรคทางพันธุกรรม ร่างกายไม่แข็งแรง อายุไม่ยืนเท่าสุนัขป่า

ในแง่การวิจัยจีโนมสุนัขพวกนี้มีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำ มียีนสำคัญๆ หลายตัวที่ตกหล่นหายหรือเสียการทำงานไป

ดังนั้น การศึกษาสุนัขบ้านแค่ที่ละไม่กี่สายพันธุ์ก็มักจะได้ข้อมูลพันธุกรรมที่ไม่ครบถ้วน

เอลินอร์ริเริ่มโครงการวิจัยชื่อ Darwin’s Dog มุ่งศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างพันธุกรรมของสุนัขกับสุขภาพและพฤติกรรมของพวกมัน

วิธีการเบื้องต้นในการศึกษาความสัมพันธ์แบบนี้ใช้การเปรียบเทียบจีโนมของสุนัขสองกลุ่มที่มีลักษณะต่างกัน เช่น กลุ่มขนดำ VS กลุ่มขนขาว, กลุ่มที่เป็นโรค VS ไม่เป็นโรค ฯลฯ

จากนั้นก็ดูว่าตำแหน่งในบนจีโนมที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ข้อมูลนี้ช่วยชี้เป้าให้เราได้ว่าตำแหน่งไหนบนจีโนมน่าจะทำหน้าที่อะไร

วิธีนี้ทำให้ทีมวิจัยค้นพบกลไกโรคพันธุกรรมหลายชนิดของสุนัขอย่างเช่น โรคหูหนวกในสุนัขบ๊อกเซอร์สีขาว โรคจอตาเสื่อมในสุนัขดัชชุน โรคประสาทสั่งการเสื่อม (ALS) ในสุนัขคอร์กี้ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม โรคพวกนี้เกี่ยวข้องกับยีนหลักแค่ยีนเดียว ศึกษาไม่ยากมากใช้กลุ่มตัวอย่างสุนัขไม่เยอะ

ในทางกลับกันลักษณะที่ซับซ้อนกว่าอย่างพฤติกรรมและโรคจิตประสาทเกี่ยวข้องกับยีนหลายยีนหรือหลายตำแหน่งบนจีโนม แต่ละตำแหน่งมีบทบาทไม่มากนัก แถมปัจจัยสิ่งแวดล้อมมักจะมีผลค่อนข้างเยอะ

หนึ่งในโรคที่ทีมของเอลินอร์ศึกษาคือโรคย้ำคิดย้ำทำในสุนัข (canine compulsive disorder, CCD) ที่คล้ายคลึงกับโรคย้ำคิดย้ำทำในมนุษย์ (obsessive compulsive disorder, OCD) ทั้งกลไกระดับเซลล์ พฤติกรรม (การเดินวนไปวนมา เห่าไม่หยุด แทะหรือเลียที่เดิมซ้ำๆ) หรือแม้แต่ยาที่ใช้ได้ในการรักษา

พฤติกรรมหรือโรคที่เกี่ยวข้องกับหลายๆ ยีนต้องอาศัยกลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่มากๆ ในการศึกษาเปรียบเทียบ ตัวอย่างเช่น การศึกษาปัจจัยพันธุกรรมของโรคจิตเภท (Schizophrenia) ในมนุษย์ต้องอาศัยกลุ่มตัวอย่างผู้ป่วยกว่าสามหมื่นคน คนปกติอีกแสนกว่าคนเพื่อจะค้นพบตำแหน่งบนจีโนมที่เกี่ยวข้องถึงกว่าร้อยตำแหน่ง

ปัญหาของทีมเอเลนอร์คือจะไปหาสุนัขเป็นหมื่นเป็นแสนตัวมาจากไหน? ต่อให้หาได้แล้วจะเลี้ยงพวกมันที่ไหนยังไง?

จะเอาแรงงานจากไหนมาคอยสังเกตศึกษาพฤติกรรมเก็บตัวอย่าง?

เอเลนอร์สังเกตว่าเวลาพูดถึงงานวิจัยของทีมให้คนทั่วไปฟัง คนฟังที่เลี้ยงสุนัขอยู่แล้วมักจะแย่งพูดเล่าเรื่องสุนัขของตัวเอง แถมเล่าได้ละเอียด เล่าไม่ยอมหยุดอีกต่างหาก

เอเลนอร์ก็เลยปิ๊งไอเดียว่าคนที่น่าจะสังเกตและเก็บข้อมูลสุนัขได้ดีที่สุดก็คือพวกเจ้าของสุนัขเนี่ยแหละ

ทำไมเราไม่แจกแจง (crowdsource) งานพวกนี้ไปให้คนเลี้ยงสุนัขที่มีอยู่มากมายมหาศาลทำแทน?

ไอเดียนี่เป็นจุดเริ่มต้นของ “Darwin’s Ark” โครงงานวิทยาศาสตร์ภาคประชาชน (citizen science) ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่โฟกัสด้านสัตว์เลี้ยง (ตอนนี้มีเฉพาะสุนัข แต่จะเพิ่มแมวไปในอนาคตเร็วๆ นี้)

เว็บไซต์หลักของ Darwin’s Ark เปิดให้ใครก็ได้ที่เป็นเจ้าของสุนัข (ไม่จำกัดสายพันธุ์) ลงทะเบียนเข้าร่วมอาสาเป็นนักวิจัยสุนัขภาคประชาชน

จากนั้นบนเว็บไซต์ก็จะมีแบบสอบถามร้อยกว่าข้อเกี่ยวกับสุนัขแต่ละตัวมีทั้งส่วนที่ใช้ประเมินลักษณะทางกายภาพ (เช่น ความสูง ทรงหู ความยาวและสีขน ฯลฯ) และที่เป็นลักษณะเชิงพฤติกรรม (มีทั้งที่เกี่ยวข้องกับการฝึกฝน อย่างการวิ่งเก็บลูกบอล การเข้าหาเจ้าของ ฯลฯ และที่น่าจะเกิดเองตามธรรมชาติ อย่าง การเอียงหัว การเหยียบเท้าเจ้าของ การไขว้ขา การกินหญ้า การเลียชาม การเดินวนก่อนถ่าย ฯลฯ)

ใครสนใจจะตรวจพันธุกรรมสุนัข ทีมงานก็จะส่งชุดเก็บตัวอย่างดีเอ็นเอให้ (คล้ายๆ 23andMe ของมนุษย์) มีทั้งแบบฟรี (ที่อาจต้องรอคิวยาว) และแบบเสียเงิน

โครงการนี้เริ่มตอนต้นปี 2016 ภายในระยะเวลาแค่ปีครึ่งทีมวิจัยได้ข้อมูลสุนัขสองหมื่นกว่าตัว ข้อมูลแบบสอบถามรวมสองล้านกว่าคำตอบ และข้อมูลจีโนมสุนัขกว่าสี่พันตัวอย่าง

เอเลเนอร์เล่าว่างานวิทยาศาสตร์ภาคชุมชนแบบนี้ทำให้ได้ข้อมูลมหาศาลก็จริงแต่ก็ต้องออกแบบวิธีการเก็บและรายงานข้อมูลให้เรียบง่ายพอที่คนทั่วไป แม้แต่ที่ไม่ได้เป็นนักวิจัยมืออาชีพทำได้ถูกต้อง

ยกตัวอย่างเช่น ทีมวิจัยเคยส่งตลับเมตรไปให้คนวัดขนาดหมาก็วัดกันผิดๆ ถูกๆ

สุดท้ายก็เลยเปลี่ยนเป็นประเมินความสูงคร่าวๆ เทียบกับตัวเจ้าของ (เช่น สูงระดับข้อเท้า แข้ง เข่า ต้นขา หรือเอว)

ผลการทดสอบเบื้องต้นกับสุนัขเกือบพันตัวจากอาสาสมัครพบว่าข้อมูลจากการประเมินความสูงวิธีนี้ร่วมกับข้อมูลจีโนมเอามาใช้ทำนายตำแหน่งยีนที่เกี่ยวข้องกับความสูงสุนัขได้อย่างแม่นยำใกล้เคียงการวัดความสูงมาตรฐานในห้องแล็บ

งานวิจัยจากโครงการ Darwin’s Ark ได้ตีพิมพ์ขึ้นปกวารสารวิชาการชั้นนำอย่าง Science ในปี 2022

งานชิ้นนี้ใช้ข้อมูลจากแบบสอบถามของสุนัขเกือบสองหมื่นตัวและข้อมูลจีโนมสุนัขอีกกว่าสองพันตัวโฟกัสที่การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์สุนัข/จีโนมและบุคลิกภาพของสุนัข

ข้อมูลจากแบบสอบถามช่วยทีมวิจัยแบ่งบุคลิกภาพออกเป็นแปดมิติ ได้แก่ 1.คุ้นคน/กลัวคน 2.ตื่นตัว/สงบเสงี่ยม 3.เล่นของเล่น/ไม่สนของเล่น 4.ตอบสนอง/ไม่ตอบสนองคำสั่ง 5.ยาก/ง่ายต่อการตื่นกลัวหรือรำคาญ 6.เข้าสังคม/เลี่ยงสังคมกับสุนัขอื่น 7.ปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมน้อย/มาก 8.เข้าหาใกล้ชิด/เฉยเมยต่อมนุษย์

ทีมวิจัยพบว่าพฤติกรรมส่วนมากเกี่ยวข้องกับปัจจัยทางพันธุกรรม แต่ว่าชนิดสายพันธุ์สุนัขไม่ได้มีผลต่อบุคลิกภาพของสุนัขมากเท่าที่เราหลายคนคิด บางมิติของบุคลิกภาพอย่างการตอบ/ไม่ตอบสองต่อคำสั่งสัมพันธ์กับสายพันธุ์สุนัขมากว่ามิติอื่นๆ ขณะที่บางมิติขอย่างความยาก/ง่ายต่อการตื่นกลัวหรือรำคาญแทบไม่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์เลย

ทีมวิจัยยังได้ใช้ข้อมูลจากการเปรียบเทียบจีโนมค้นพบตำแหน่งสำคัญ 11 ตำแหน่งบนจีโนมที่น่าจะเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมอย่างความถี่ในการหอน หรือการมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์

ตำแหน่งต่างๆ พวกนี้อยู่ใกล้เคียงกับกลุ่มยีนที่แสดงออกในสมองแต่ยังระบุไม่ได้แน่ชัดว่ากลไกการทำงานเป็นอย่างไร

 

หลังงานวิจัยนี้ออกมามีข้อโต้แย้งต่างๆทั้งในโลกโซเชียลและจากวงการวิทยาศาสตร์เอง

โดยเฉพาะต่อการเคลมที่ว่าสายพันธุ์สุนัขมีผลต่อบุคลิกภาพพวกมันเพียงเล็กน้อย

เดือนที่ผ่านมา (ปี 2023) ก็มีอีกงานศึกษาพันธุศาสตร์พฤติกรรมในสุนัขอีกหมื่นกว่าตัวกันจากโซนยุโรปโต้แย้งว่าสายพันธุ์และอายุน่าจะเป็นปัจจัยสำคัญสุดในเชิงพฤติกรรมนี้

แต่ก็ยังบอกว่าปัจจัยพวกนี้ก็ยังมีผลไม่มากนัก

ดังนั้น ข้อสรุปเรื่องบทบาทของสายพันธุ์ต่อพฤติกรรมอุปนิสัยสุนัขก็ยังไม่ชัดเจนเด็ดขาดในปัจจุบัน

กลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่ขึ้นและการเก็บข้อมูลที่ละเอียดขึ้นน่าจะช่วยเราตอบคำถามตรงนี้

ใครที่สนใจมาช่วยกันในฐานะนักวิจัยภาคประชาชนสามารถลองเข้าไปลงทะเบียนสุนัขเข้าร่วมในโครงการได้ทาง darwinsark.org

 

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022