ลิงไคมีรา กับดราม่าแห่งวงการวิศวกรรมเนื้อเยื่อ…

ดร. ป๋วย อุ่นใจ

ทะลุกรอบ | ป๋วย อุ่นใจ

 

ลิงไคมีรา

กับดราม่าแห่งวงการวิศวกรรมเนื้อเยื่อ…

 

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสักวันหนึ่ง หัวใจหมูที่เคยอยู่ในตือฮวน จะสามารถเอามาใช้ปลูกถ่ายเป็นอวัยวะอะไหล่ในร่างกายมนุษย์

ที่จริง เทคโนโลยีนี้อาจจะมาไวกว่าที่คิด เพราะแนวคิดในการปลูกถ่ายอวัยวะของสัตว์เข้าไปเป็นอะไหล่ทดแทนอวัยวะมนุษย์ที่ล้มเหลวนั้น นี้มีมานานแล้ว ตั้งแต่ปี 1984

เบบี้ เฟ (Baby Fae) ทารกหญิงโชคร้ายเกิดมาพร้อมหัวใจที่พิการ ในเวลานั้น สถานการณ์คับขัน โอกาสเดียวที่เธอจะพอมีโอกาสมีชีวิตรอดได้คือเธอต้องได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจอย่างเร่งด่วน

ทว่า หัวใจอันสมบูรณ์ของทารกตัวน้อยนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่จะหา

เพื่อช่วยน้อง เลนนาร์ด ลี ไบลีย์ (Leonard Lee Bailey) ศัลยแพทย์มือฉมังจากศูนย์การแพทย์โลมาลินดา (Loma Linda Medical Center) ตัดสินใจนำเสนอแนวทางการรักษาแบบที่ไม่มีใครคาดถึงให้กับครอบครัวของน้อง แม้จะไม่มั่นใจว่าผลจะออกมาเป็นอย่างไร แต่ก็ยังดีกว่าจะนั่งเฉยๆ ปล่อยให้น้องค่อยๆ หมดลมหายใจไปเอง

เขาเสนอให้ผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจให้เร็วที่สุด ด้วยหัวใจที่พอจะหาได้ นั่นคือ “หัวใจของลิงบาบูน”

การผ่าตัดผ่านไปด้วยดี แต่ร่างกายของเธอกลับแอนตี้ไม่ยอมรับหัวใจลิงบาบูนที่ปลูกถ่ายเข้าไป หัวใจดวงน้อยค่อยๆ ถูกภูมิคุ้มกันของเธอทำลายจนสิ้นสภาพและนั่นทำให้ชีวิตของเธอสิ้นสุดลงไปด้วย

กระนั้น เบบี้ เฟ ก็ยังรอดชีวิตมีโอกาสได้อยู่กับครอบครัวเป็นระยะเวลาสั้นๆ ราวๆ 3 สัปดาห์ ซึ่งเป็นไปไม่ได้เลย หากไม่มีหัวใจของลิงบาบูนมาช่วย

ภาพศิลปะโมเสก เบลเลโลฟอน (Bellerophon) กำลังสังหารอสูรไคมีราบนหลังม้าเพกาซัส จากพิพิธภัณฑ์ศิลปะ Mus?e Rolin ในฝรั่งเศส

แม้ตอนจบจะไม่แฮปปี้เอนดิ้ง แต่เรื่องราวของเบบี้ เฟ ก็ถือเป็นตำนานหน้าใหม่ของวงการแพทย์ เพราะนี่คือครั้งแรกที่มีการปลูกถ่ายอวัยวะข้ามสายพันธุ์ (Xenotransplantation) ระหว่างสัตว์กับมนุษย์

ปัญหาค่อนข้างชัดเจน ขนาดผ่าตัดเปลี่ยนอวัยวะคนกับคนยังมีปัญหาการปฏิเสธอวัยวะอยู่ตลอด การที่จะคาดหวังให้ร่างกายของเบบี้ เฟ ยอมรับหัวใจของลิงบาบูนนั้นจึงเป็นเรื่องที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

แต่ถ้าย้อนกลับมาคิดอีกที ที่บอกว่าเป็นไปไม่ได้ก็ยังอาจมีโอกาสเป็นไปได้ถ้าเราเข้าใจชีววิทยามากพอ

เพราะในบางกรณีในร่างกายของคนคนหนึ่งอาจจะมีเซลล์ของคนอีกคนหนึ่งปะปนอยู่ในตัวได้เป็นเวลานาน โดยแทบจะไม่มีการต่อต้านเลยจากภูมิคุ้มกัน

เช่นในกรณีของหญิงสาวที่มีลูกชาย ถ้าเจาะเลือดแม่ออกมา แยกเอาเซลล์มาตรวจ อาจจะเจอเซลล์ที่มีโครโมโซมเอ็กซ์-วาย (XY) ปะปนอยู่ในกระแสเลือดของแม่ได้นานหลายปีหลังคลอด

ปกติการที่สิ่งมีชีวิต (แม่) จะมีเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่น (ลูกชาย) มาผสมอยู่ในร่างกายแบบนี้ เราจะเรียกว่าสิ่งมีชีวิตนั้นเป็น “ไคมีรา (chimera)” ตามชื่ออสูรพันธุ์ผสมในตำนานกรีกที่มีหัวเป็นสิงโตและแพะ และมีหางเป็นงู

แต่เนื่องจากอัตราส่วนของเซลล์ของลูกชายที่ผสมอยู่ในตัวแม่นั้นมีเพียงน้อยนิด และเพื่อให้รู้สึกได้อย่างชัดเจนถึงปริมาณที่มีเพียงน้อยนิดของเซลล์ลูก บางคนก็เลยเติมคำ prefix ว่า “ไมโคร” ลงไปด้วย ซึ่งในกรณีนี้ แม่ก็จะไม่ถูกเรียกเป็นไคมีรา แต่จะถูกเรียกว่าเป็น “ไมโครไคมีรา” แทน

คำถามก็คือ ทำไมร่างกายแม่ถึงยอมให้เซลล์ลูกที่ถือได้ว่าเป็นสิ่งแปลกปลอมปะปนอยู่ได้เสียเนิ่นนาน ไม่สร้างภูมิคุ้มกันมาต้านให้หมดสิ้นไปจากร่างกาย

ทว่า การศึกษาตรงนี้ค่อนข้างทำได้ยาก เพราะจะดูร่างกายแม่ก็ทำได้ยาก แถมจำนวนประชากรของเซลล์ลูกชายที่ปนเปื้อนมานั้นมีน้อยเสียเหลือเกิน

แล้วมนุษย์ที่เป็นไคมีราจริงๆ แบบไม่ต้องไมโครมีมั้ย?

ภาพกะเทยแท้ (Hermaphrodite)

คําตอบคือมี ตัวอย่างหนึ่งที่เห็นได้ชัดก็คือพวกกะเทยแท้ (true hermaphrodite) ที่ตั้งแต่เกิดมา ก็มีอวัยวะเพศครบจบทั้งสองเพศ

คำถามคือ แล้วทำไมกะเทยแท้ถึงได้ถือเป็นไคมีรา?

เรื่องนี้น่าสนใจเพราะถ้าพูดตามหลักวิทยาศาสตร์ ร่างกายของกะเทยแท้นั้นมักจะไม่ได้เป็นของคนแค่เพียงหนึ่งคน แต่มาจากแฝดต่างไข่หรือแฝดคนละฝา 2 ตัว (dizygotic twin) ที่ตอนพัฒนาอยู่ในครรภ์ ดันมาหลอมรวมกันเกิดเป็นแค่เพียงทารกหนึ่งคน

ซึ่งในกระบวนการเกิดแฝดแบบนี้ จะมีความซับซ้อนเล็กน้อย ตรงที่ตัวอ่อนจะไม่ได้มาจากอสุจิหนึ่งตัว กับไข่หนึ่งใบมาผสมกันเหมือนในการปฏิสนธิทั่วไป

แต่จะมาจากอสุจิสองตัว และไข่สองใบ หลังจากที่ผสมเสร็จแล้ว จะได้เซลล์ตัวอ่อนออกมาสองเซลล์ ซึ่งตัวอ่อนที่ได้นั้นอาจจะเป็นเพศเดียวกันหรือว่าต่างเพศกันก็ได้ ถ้าเป็นเพศเดียวกัน คือเป็นหญิงคู่ หรือชายคู่ เพศของทารกก็จะเป็นไปตามเพศที่เซลล์เป็น

แต่ประเด็นก็คือ ถ้าเป็นเพศที่แตกต่างกัน เซลล์หนึ่งเป็นชาย อีกเซลล์เป็นหญิง ทารกที่ได้ออกมาก็จะเป็นกะเทยแท้คือมีสองเพศ คือมีครบทั้งองคชาตและช่องคลอด (แต่อาจจะไม่ค่อยสมบูรณ์เท่าไรนัก)

และด้วยการรวมตัวกันนั้นเกิดขึ้นตั้งแต่ครั้นยังเป็นตัวอ่อน การรวมร่างของเซลล์จึงเกิดขึ้นอย่างค่อนข้างเพอร์เฟ็กต์ แม้ว่าในแต่ละอวัยวะ อาจจะมีความแตกต่างในเรื่องของอัตราส่วนเซลล์ของแฝดพี่กับแฝดน้องอยู่บ้าง

แต่ในภาพรวม เซลล์จากทั้งสองแฝดจะอยู่ในทุกส่วนของร่างกายอย่างคู่คี่สูสี ไม่ได้มีตัวไหนได้พื้นที่มากหรือน้อยกว่ากันสักเท่าไร

และนั่นทำให้ทารกที่เกิดจากแฝดต่างไข่พันธุ์ผสมแบบนี้ถูกเรียกว่าเป็น “ไคมีราแท้”

หน้าปกวารสารเซลล์ฉบับ 9 พฤศจิกายน 2023 ที่เอาเรื่องราวของลิงไคมีราสัญชาติจีนมาขึ้นปก

นี่เป็นเรื่องที่ว้าวมากในวงการแพทย์ว่าทำไมเซลล์จากคนสองคนถึงอยู่ร่วมกันได้ ไม่มีการต่อต้านเนื้อเยื่อของกันและกัน เพราะปกติแล้ว แม้จะเป็นพี่น้องกัน ถ้ามีการปลูกถ่ายอวัยวะระหว่างกัน ยังไงร่างกายก็จะยังถือว่าอวัยวะที่ปลูกถ่ายเข้ามาเป็นสิ่งแปลกปลอมที่ต้องถูกทำลายทิ้งอยู่ดี และนั่นทำให้เกิดการปฏิเสธอวัยวะ (Graft Versus Host Disease) ที่ทำให้อวัยวะที่ปลูกถ่ายลงไปถูกภูมิคุ้มกันทำลายจนค่อยๆ หมดสภาพไป

บางที กุญแจของการแก้ปัญหานี้อาจจะอยู่ที่ระยะที่ใช้ในการรวมร่างกันของแฝดทั้งสอง เป็นไปได้ว่าถ้าเกิดขึ้นตั้งแต่ในระยะตัวอ่อนระยะแรกๆ เซลล์พวกนี้อาจจะคุ้นชินซึ่งกันและกันและไม่ต่อต้านกันเองแม้ว่าแท้จริงแล้วจะมาจากตัวอ่อนคนละตัวก็ตาม

กระบวนการเกิดไคมีราที่พิลึกพิลั่นนี้กลายเป็นแรงบันดาลใจที่ทำให้ ฮิโรมิตสุ นากาอุชิ (Hiromitsu Nakauchi) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยโตเกียว (University of Tokyo) เริ่มสนใจที่จะสร้างสัตว์ไคมีราขึ้นมาจริงๆ

และแล้วในปี 2010 ฮิโรมิตสุและทีมวิจัยของเขาก็ได้พัฒนาวิธีการสร้างไคมีราขึ้นมาจากการผสมเซลล์ของหนูนา (mice) และหนูท่อ (rat) เข้าด้วยกัน

ความสำเร็จของทีมโตเกียวทำให้ฮิโรมิตสุโด่งดังเป็นดาวรุ่งพุ่งแรงในวงการวิศวกรรมเนื้อเยื่อถึงขนาดที่ทำให้มหาวิทยาลัยระดับโลกอย่างสแตนฟอร์ด (Stanford University) ยอมเสนอแพ็กเกจทุนวิจัยก้อนยักษ์มูลค่าราว 6 ล้านเหรียญ (หรือราวๆ สองร้อยสิบเอ็ดล้านบาท) เพื่อซื้อตัวฮิโรมิตสุให้ยอมย้ายประเทศมารับตำแหน่งศาสตราจารย์และลุยงานวิจัยไคมีราต่อที่แคลิฟอร์เนีย

ฮิโรมิตสุตัดสินใจย้ายมาสแตนฟอร์ดในปี 2013 และเริ่มผลักดันแนวคิดในการสร้างไคมีราที่เป็นลูกผสมระหว่างคนกับสัตว์เพื่อเป็นแหล่งอวัยวะอะไหล่

การสร้างไคมีราของฮิโรมิตสุนั้นแยบคาย เขาเลือกที่จะเอาสเต็มเซลล์ที่ถูกกระตุ้นมาจากเซลล์ร่างกายของคน (induced pluripotent stem cell) ใส่เข้าไปในตัวอ่อนระยะต้นที่เรียกว่าระยะบลาสตูลา (Blastula) ของสัตว์ ด้วยความหวังที่ว่าสเต็มเซลล์ของคนที่ใส่เข้าไปนั้นจะไปผสมรวมกับสเต็มเซลล์ของสัตว์และท้ายที่สุดก็จะพัฒนาไปพร้อมกันจนกลายเป็นตัวอ่อนไคมีรา

ไอเดียของฮิโรมิตสุเป็นที่สนใจในวงการวิศวกรรมเนื้อเยื่อและเริ่มเป็นที่นิยม ในไม่กี่ปีต่อมา แค่ในสหรัฐอเมริกาที่เดียว ก็เริ่มมีหลายห้องแล็บพยายามที่จะสร้างไคมีราขึ้นมา

และที่โด่งดังกลายเป็นประเด็นถกเถียงก็คือไคมีราระหว่างคนกับหมู และคนกับแกะที่ถูกสร้างขึ้นมาทั้งในมินเนโซตาและในแคลิฟอร์เนีย

“สเต็ปแรกนี้ ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างอวัยวะ แต่เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดที่จะสร้างไคมีราลูกผสมระหว่างคนกับสัตว์” พาโบล รอส (Pablo Ross) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิสกล่าวในปี 2014

และเพื่อให้ตัวอ่อนสัตว์ยอมรับเซลล์คนที่ให้ผสมลงไปมากขึ้น พาโบล ฮิโรมิตสุและอีกหลายแล็บถึงขั้นยอมน็อกเอาต์เอายีนที่สำคัญสำหรับการสร้างอวัยวะบางอย่างในตัวอ่อนสัตว์ออก และเมื่อตัวอ่อนไม่มียีนสำหรับสร้างอวัยวะ พวกมันจึงจำเป็นต้องเอาใช้ยีนจากสเต็มเซลล์ของมนุษย์ที่ใส่เข้าไปเพื่อสร้างอวัยวะในร่างกาย

ซึ่งก็ถือเป็นการบังคับให้ตัวอ่อนยอมรับเอาสเต็มเซลล์ที่ใส่เข้าไปไปใช้ที่ประสบผลสำเร็จอยู่ในระดับที่น่าสนใจ

เทคโนโลยีการสร้างไคมีราถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่อง แม้จะถูกแบนจากองค์กรภาครัฐหลายแห่ง แต่แค่เพียงไม่กี่ปี กระบวนการสร้างไคมีราจากนานาสัตว์ก็เริ่มคงที่ มีตัวอ่อนไคมีราถูกสร้างขึ้นมามากมายหลักหลายสิบหลายร้อยตัวในแลบต่างๆ ทั่วโลก…ซึ่งแต่ละตัวก็มีความดราม่าแตกต่างกันไป…

และหนึ่งในประเด็นถกเถียงก็คือสมควรไหมที่จะสร้างพวกมันขึ้นมา และถ้าไคมีรานั้นมีอัตราส่วนของเซลล์คนในร่างกายมากขึ้น พวกมันจะเฉลียวฉลาดและมีความเป็นคนมากขึ้นด้วยหรือไม่

และถ้ามี ไคมีราเหล่านั้นควรมีสิทธิอะไรบ้าง…

แม้แต่จะมีแนวคิดโต้แย้ง ทว่า เรื่องราวของไคมีราคนผสมสัตว์ยังไงก็ยังไม่เป็นประเด็นใหญ่ เพราะลูกผสมส่วนมากที่ได้จะมีอัตราส่วนของเซลล์คนกับสัตว์น้อยมากๆ จนไม่น่าจะต้องกังวลในเรื่องของความเป็นคนที่มากขึ้น

ที่เห็นมากที่สุดคือในปี 2019 คือไคมีราหนูที่มีปริมาณของเซลล์คนในร่างกายหนูไคมีราอยู่ราวๆ สี่เปอร์เซ็นต์ ชัดเจนว่าน่าจะอีกนาน กว่าที่ไคมีราจะกลายมาเป็นความหวังคลังอะไหล่อวัยวะมนุษย์

 

แต่แล้วเรื่องราวก็เริ่มสนุกขึ้นมาอีกครั้งเมื่อนักวิจัยจากจีน ได้สร้างลิงไคมีราขึ้นมาจากเซลล์ลิงสองตัว และเพื่อให้ตามได้ว่าเซลล์ไหนมาจากลิงตัวไหน ทีมวิจัยตัดต่อเอายีนสร้างโปรตีนฟลูออเรสเซนต์สีเขียวลงไปในสเต็มเซลล์ของลิงตัวแรก ก่อนที่จะเอามาฉีดเข้าไปในตัวอ่อนของลิงตัวที่สอง

สิ่งที่เกิดขึ้นน่าตื่นเต้นมาก สเต็มเซลล์ของลิงตัวแรกนั้นเข้าไปผสมปนเปกับสเต็มเซลล์ในตัวอ่อนของลิงตัวที่สองเป็นอย่างดีและร่วมกันพัฒนาอวัยวะต่างๆ ขึ้นมาจนสมบูรณ์เกิดเป็นทารกลิงที่มีชีวิต

และถ้าวิเคราะห์จากสีฟลูออเรสเซนต์สีเขียวในทารกลิง ลูกลิงไคมีราที่เกิดขึ้นมานี้ มีจำนวนเซลล์ของลิงตัวแรกที่ใส่เติมเข้าไปมากถึง 67 เปอร์เซ็นต์ มากเสียยิ่งกว่าจำนวนเซลล์ของลิงตัวที่สองที่เป็นตัวอ่อนตัวหลักเสียอีก…

ลิงกับลิงอาจจะไม่น่าตื่นเต้น แต่ลองจินตนาการว่าถ้าเป็นเซลล์คนกับตัวอ่อนหมูล่ะ จะเกิดอะไรขึ้น นี่เป็นประเด็นในเชิงจริยธรรม เพราะคำถามที่ต้องตอบให้ได้คือ

“สำหรับคุณแล้ว ลูกหมูที่มีเซลล์คนมากกว่าเซลล์หมูเป็นหมูหรือเป็นคนดี…และเป็นเรื่องผิดบาปและสมควรหรือไม่ ถ้าจะต้องผ่าเอาหัวใจของมันมาเพื่อเป็นอะไหล่อวัยวะสำหรับมนุษย์”