ในปี 2016 ประธานาธิบดีบารัก โอบามา (Barack Obama) ประกาศริเริ่มโครงการระดับประเทศเพื่อประหัตประหารโรคมะเร็ง ชื่อโครงการ “Cancer Moonshot” พร้อมทั้งอนุมัติเงินขวัญถุงให้นักวิจัยเอาไปเริ่มบวกกับมะเร็งได้ก่อนเลยหนึ่งพันล้านเหรียญโดยให้รองประธานาธิบดีโจ ไบเดน (Joe Biden) เป็นหัวหอกในการขับเคลื่อนโครงการ

โจที่เพิ่งจะสูญเสีย บิว ไบเดน (Beau Biden) ลูกชายอันเป็นที่รักไปจากมะเร็งสมอง (Glioblastoma) ไปตอนกลางปี 2015 อินกับโครงการนี้มาก

เขาตั้งปณิธานแน่วแน่ว่าจะต้องผลักดันโครงการนี้ไปให้ถึงฝั่ง เพื่อที่จะได้ไม่มีใครต้องสูญเสียบุคคลอันเป็นที่รักไปจากโรคร้ายนี้ เช่นเดียวกับเขา

แม้จะแผ่วไปบ้างในยุคของประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ (Donald Trump)

และในปี 2022 โครงการนี้ก็ถูกปลุกขึ้นมาอีกครั้งในสมัยของประธานาธิบดีไบเดน

และเริ่มแอ็กทีฟอย่างจริงจัง

ทว่า โรคมะเร็งไม่ใช่เนื้องอกธรรมดา แต่เป็นความท้าทายทางการแพทย์ เพราะในก้อนมะเร็งก้อนหนึ่งอาจมีเซลล์มะเร็งที่แตกต่างกันมากมายมหาศาล อาจจะนับพันนับหมื่นหรืออาจจะเป็นล้านเซลล์ที่ไม่เหมือนกันเลย พันธุกรรมก็แตกต่าง พฤติกรรมก็คนละเรื่อง

ถ้าให้อุปมา “มะเร็ง” ก็เปรียบเป็นเหมือน “ผู้ร้ายพันหน้า”

และนั่นคือสาเหตุที่ทำให้การพัฒนาวิธีการรักษานั้นยากเย็นเข็ญใจ

ปกติแล้วในการแบ่งเซลล์ร่างกายของมนุษย์และสัตว์ เซลล์จะมีการตรวจสอบความถูกต้องของการจำลองแบบสารพันธุกรรมในการแบ่งเซลล์เพื่อให้มั่นใจได้ว่า ในทุกครั้งที่แบ่งออกมา เซลล์ลูกจะต้องมีลักษณะเฉกเช่นเดียวกับเซลล์แม่หรือเซลล์ต้นแบบ

แต่ทว่า เซลล์มะเร็งนั้นสูญเสียความสามารถในการตรวจเช็กความผิดพลาด (quality control) ในการก๊อบปี้สารพันธุกรรมในระหว่างการแบ่งเซลล์

นั่นคือในทุกครั้งที่มีการแบ่งเซลล์ เซลล์จะมีโอกาสก๊อบปี้ผิดเพี้ยน เกิดการสะสมการกลายพันธุ์แปลกๆ ได้มากมายเกิดเป็นกลุ่มประชากรของเซลล์มะเร็งที่มีความหลากหลายที่อาศัยอยู่ในก้อนมะเร็งก้อนเดียวกัน

แน่นอน ยิ่งแบ่งออกมาเยอะ ก็ยิ่งมีโอกาสเพี้ยนมาก!!

และถ้าหากอยากจะกำราบประชากรเซลล์มะเร็งที่ทั้งแปลก ทั้งเพี้ยน แถมยังหลากหลายพวกนี้ให้อยู่หมัด นอกจากจะตัดทิ้งแบบขุดรากถอนโคน ก็คือต้องเข้าใจทำความความเพี้ยนของมะเร็งในระดับเซลล์ให้ได้อย่างถ่องแท้เสียก่อน เพราะเซลล์มะเร็งแต่ละเซลล์ในก้อนเนื้องอกนั้นแตกต่างกัน และพอแบ่งเซลล์ก็จะกลายพันธุ์เปลี่ยนไปอีก

วิวัฒนาการของเซลล์มะเร็งเกิดขึ้นตลอดเวลาในก้อนเนื้องอก แม้จะยังไม่ได้ให้ยาก็ตาม…

“แต่มะเร็งที่อันตรายไม่ใช่มะเร็งก้อนแรก มะเร็งก้อนแรกไม่ได้ทำให้คนไข้ตาย แต่มะเร็งที่กระจายหรือกำเริบขึ้นมาใหม่ต่างหากคือพวกที่ส่งผลร้ายกาจ ในโครงการนี้ เราต้องการที่จะศึกษาวัฏจักรของเนื้องอกอย่างละเอียด จากเซลล์ก่อนระยะที่เป็นมะเร็ง ไปจนถึงว่าเซลล์มะเร็งตอบสนองต่อการบำบัดรักษาอย่างไร ไปจนถึงการต้านยาของเซลล์มะเร็ง ไปจนถึงการแพร่กระจาย สิ่งที่เราอยากรู้คือจุดที่มันเปลี่ยนผ่าน”

ลี่ ติง (Li Ding) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ (Washington University St Louis) หนึ่งในนักวิจัยในทีม Cancer moonshot ให้สัมภาษณ์ในปี 2019 ตอนที่เธอและทีมของเธอได้ทุนวิจัยก้อนโตขนาด 9 ล้านเหรียญมาจากสถาบันมะเร็งแห่งชาติสหรัฐอเมริกา เพื่อศึกษาแผนที่จีโนมมะเร็งมนุษย์ (Human cancer genome atlas)

“แผนที่ก็สำคัญ แต่สิ่งสำคัญคือต้องมองให้ออกว่าเซลล์ไหนในก้อนมะเร็งทำอะไรอยู่”

บทสัมภาษณ์ของลี่ทำให้ผมนึกย้อนกลับไปถึงตอนเมื่อหลายปีก่อน สมัยยังทำงานที่ห้องทดลองแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ (Lawrence Berkeley National Labaratory) ในตอนนั้น แอน แชมเบอส์ (Ann F Chambers) นักวิจัยมะเร็งชื่อดังจากมหาวิทยาลัยเวสเทิร์น (Western University) ในออนทาริโอ ประเทศแคนาดา เป็นแขกรับเชิญมาบรรยายประจำเดือนที่แล็บ และก็เป็นคิวผมและเพื่อนๆ ที่จะได้ไปนั่งกินอาหารเย็นกับแขกและแลกเปลี่ยนมุมมองและแนวคิดกัน

ผมชอบบรรยากาศวิชาการที่เบิร์กลีย์มากเพราะการที่ให้นักวิจัยรุ่นเยาว์ได้มีโอกาสได้คุยกับนักวิจัยเก่งๆ

ก็เหมือนได้แง้มกะลา เปิดมุมมองใหม่ๆ ที่ไม่เคยคิดถึงมาก่อน และบทสนทนาวันนั้น ก็เปิดโลกมากๆ

ผมยังจำสิ่งที่เราคุยกันบนโต๊ะวันนั้นได้อย่างแจ่มชัด หลังจากที่คุยกันจิปาถะ ตามประสานักวิจัยสายเนิร์ด ออกนอกเรื่องได้ไม่นานก็จะต้องวกกลับมาเรื่องงาน หัวข้อที่เราคุยกันก็เลยเป็นเรื่องเซลล์มะเร็งในก้อนเนื้องอก แอนเล่างานวิจัยของเธออย่างออกรส ก่อนที่จะถามว่า “รู้มั้ยว่าในก้อนมะเร็งแต่ละก้อนนั้น มีเซลล์ที่มีพฤติกรรมที่ต่างกันได้มากมาย”

ผมและเพื่อนๆ ที่ไปด้วยกันนั่งมองตาแป๋ว เคิร์ต ไฮน์ส (William Kurt Hines) คือคนที่ดูจะตามทันมากที่สุด เริ่มคุยต่อ “จริงๆ ดูจากการรุกรานก็น่าจะได้ บางเซลล์ก็รุกรานเนื้อเยื่ออื่น บางเซลล์ก็อยู่เฉยๆ”

“ถูกต้อง” แอนเฉลย “ที่จริงแล้ว แบ่งคร่าวๆ เป็นกลุ่มหลักๆ ได้สามกลุ่ม

กลุ่มแรก จะเป็นเซลล์ที่อยู่เฉยๆ นิ่งๆ ไม่ทำอะไร เหมือนกับว่า จำศีลอยู่ เรียกว่า dormant cells

กลุ่มนี้ มักจะมีจำนวนมากที่สุด อาจจะมากถึง 80-85 เปอร์เซ็นต์ของประชากรเซลล์ในก้อนมะเร็ง เซลล์จำศีลพวกนี้ ปกติแล้วจะไม่ค่อยจะน่ากลัวเท่าไร ตัดออกไปก็จบ

ส่วนกลุ่มที่สองจะเป็นเซลล์ที่แบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนอย่างแอ็กทีฟ หรือ actively dividing cells ทำให้ก้อนเนื้องอกแผ่ขยายขนาดแต่แม่จะแบ่งเซลล์เยอะและเร็ว แต่เซลล์พวกนี้ไม่ได้แพร่กระจายไปที่ไหน ไม่รุกรานอวัยวะอื่น กลุ่มนี้มีเยอะรองลงมาน่าจะสัก 15-20 เปอร์เซ็นต์ของประชากรเซลล์ทั้งหมดในก้อนมะเร็ง พวกนี้ก็ไม่ค่อยน่ากลัวเท่าไรตัดทิ้งไป ก็จบเหมือนกลุ่มแรก

แต่พวกที่น่ากลัวคือกลุ่มสุดท้าย เพราะเป็นเซลล์ที่รุกรานและแพร่กระจายไปยังอวัยวะอื่น หรือที่เรียกว่า metastatic cells

ซึ่งถ้าดูจำนวนประชากรแล้วถือว่ามีน้อยมากแค่ราว 1 เปอร์เซ็นต์ หรืออาจจะไม่ถึงด้วยซ้ำ

แต่พวกนี้คือตัวปัญหาที่แท้จริง เพราะตัดแล้ว ก็ไปงอกที่ใหม่อยู่เรื่อยๆ ไม่จบไม่สิ้นส่วนมากกลุ่มนี้แหละที่ทำให้เกิดความซับซ้อนวุ่นวายในการรักษา และอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต”

เป็นอะไรที่เปิดหูเปิดตามากสำหรับผม ในตอนนั้นผมไม่เคยรู้เลยว่ามะเร็งจะมีความซับซ้อนขนาดนี้

ผมเริ่มตั้งคำถาม “แล้วเวลาที่แพทย์ตัดชิ้นเนื้อ หรือที่เรียกว่าไบออพซี (biopsy) มาวินิจฉัย เลยดูลึกลงไปถึงพฤติกรรมและชนิดของเซลล์หรือเปล่า? และถ้าดูเป็นภาพรวมของทั้งก้อนจะสามารถสะท้อนระดับเซลล์ได้มากแค่ไหน?”

“นั่นแหละคือปัญหา” แอนตอบ

“การศึกษาชิ้นเนื้อโดยภาพรวมบอกอะไรเราได้น้อยมาก เกี่ยวกับมะเร็ง ถ้าอยากเข้าใจเราต้องศึกษาย้อนไปถึงวงศ์วานเทือกเถาเหล่ากอ (Lineage) ของมัน หลังจากที่แบ่งเซลล์แล้ว พวกมันเปลี่ยนพฤติกรรมยังไงบ้าง และพวกเพี้ยนแบบไหน ชอบที่จะไปอยู่ตรงไหนของก้อนมะเร็ง? นี่คือแบบแผนที่เราอยากรู้”

“ถ้ามีใครสักคนสามารถทำแผนที่ระบุชนิดของเซลล์มะเร็งแบบแยกย่อยและหาแบบแผนการกระจายตัวของเซลล์ที่มีพฤติกรรมต่างๆ กันได้ จะเป็นคุณูปการณ์อย่างสูงในวงการวิจัยและพัฒนาวิธีบำบัดรักษามะเร็ง”

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่แค่ชนิดของเซลล์มะเร็งที่เราต้องสนใจ เพื่อเพิ่มความซับซ้อนของสตอรี่ มินา บิสเซลล์ (Mina Bissell) นักวิจัยมะเร็งชื่อดังจากห้องทดลองเบิร์กลีย์ หัวหน้าของเคิร์ต เผยว่ามะเร็งหนึ่งก้อนไม่ได้มีแค่เซลล์แต่มีโครงร่างนอกเซลล์ (extracellular matrix) และองค์ประกอบอื่นๆ ที่รายล้อมรอบๆ เซลล์อยู่อีกด้วย ถ้าคิดไม่ออก ถ้าเปรียบเนื้อเยื่อเป็นกำแพง เซลล์ก็คือก้อนอิฐในกำแพง ในขณะที่โครงร่างนอกเซลล์ หรือ ECM ก็เปรียบได้กับปูนซีเมนต์ที่โบกเชื่อมอิฐแต่ละก้อนเข้าไว้ด้วยกัน

โครงสร้าง ECM นี้มีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์มากกว่าที่เราคิด ทั้งในทางชีวเคมี และทางกายภาพ และมักส่งผลต่อการกำหนดชะตาและพฤติกรรมของเซลล์ด้วย สภาพแวดล้อมรอบๆ เซลล์พวกนี้ เรามักจะเรียกว่า “สภาวะแวดล้อมจุลภาค (microenvironment)”

มินาสนใจศึกษาสภาวะแวดล้อมจุลภาคมานานมากแล้ว เธอเชื่อว่า “สภาวะแวดล้อมแบบจุลภาคที่ดีจะช่วยป้องกันไม่ให้เซลล์มะเร็งอาละวาดแผลงฤทธิ์ได้”

“ลองจินตนาการ ในร่างกายของคนมีเซลล์ตั้งเจ็ดสิบล้านล้านเซลล์ ถ้าแค่เซลล์เดียวกลายพันธุ์ก็ทำให้เป็นมะเร็งได้ แค่เดินตากแดด (รังสียูวีจากแดดทำให้ดีเอ็นเอเสียหาย) คนเราคงเป็นก้อนมะเร็งเดินได้กันหมดในเวลาแค่ไม่ถึงเดือน”

มินาและลูกศิษย์ของเธอ เดวิด ดอลเบิร์ก (David Dolberg) ทดลองเอาไวรัสก่อมะเร็ง (Rous sarcoma virus) ไปฉีดเข้าไปในปีกของไก่ ปรากฏว่าบนปีกของไก่ที่มีอายุที่ได้รับไวรัสเข้าไปนั้น เกิดก้อนมะเร็งเติบโตขึ้นมาอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ไวรัสที่ฉีดเข้าไปในปีกของตัวอ่อนไก่กลับไม่แสดงอาการใดๆ ของมะเร็งเลยแม้แต่น้อย แต่พอเดวิดแยกเอาเซลล์จากปีกไก่ที่ติดเชื้อออกมาเลี้ยงในขวดเพาะเลี้ยง เซลล์พวกนั้นแปรสภาพกลายไปเป็นเซลล์มะเร็งเลยในชั่วข้ามคืน

งานนี้สะท้านสะเทือน สภาพแวดล้อมนอกเซลล์ทำให้เซลล์ เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมไปเป็นมะเร็งได้

สําหรับลี่ งานพวกนี้คือแรงบันดาลใจ เป้าหมายของเธอคือจะทำแผนที่บ่งชี้สังคมของเซลล์ภายในก้อนมะเร็ง!

เพื่อสร้างแผนที่เซลล์มะเร็ง ทีมของลี่จัดหนักจัดเต็ม

เธอเลือกใช้ตัวอย่างถึงชิ้นเนื้อถึง 131 ตัวอย่างจากผู้ป่วย 78 คนจากมะเร็ง 6 ประเภท

ได้แก่ มะเร็งเต้านม (Breast cancer) มะเร็งลำไส้ (Colorectal Carcinoma) มะเร็งท่อน้ำดี (Cholangiocarcinoma) มะเร็งท่อน้ำดีในตับอ่อน (pancreatic ductal adenocarcinoma) มะเร็งเซลล์เนื้อเยื่อไต (renal cell carcinoma) มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก (uterine corpus endometrial carcinoma) มาถ่ายภาพ ระบุชนิดของเซลล์และสร้างเป็นสามมิติ ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า spatial transcriptomics (ST) Codetection by indexing (CODEX) ที่คิดค้นโดยแกรี่ โนแลน (Garry Nolan) นักชีวฟิสิกส์ชื่อดังจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (Stanford University) ผู้สนใจยูเอฟโอและสิ่งมีชีวิตนอกโลก ที่ใช้การระบุตำแหน่งด้วยแอนติบอดีมาเชื่อมติดกับดีเอ็นเอสายสั้น แล้วย้อมด้วยดีเอ็นเอชิ้นเล็กๆ ที่ติดสีฟลูออเรสเซนต์เพื่อระบุชนิดของโปรตีนภายในเซลล์

เป็นดังที่คาด มะเร็งมีความหลากหลายมากในเง่พันธุกรรม

ชิ้นเนื้อมะเร็งมักจะแบ่งเป็นโซนเล็กๆ ที่เรียกว่า “บริเวณจุลภาคของมะเร็ง (tumor microregions)”

ในหลายโซน พวกเขาพบเซลล์ที่มีพฤติกรรมและการแสดงออกของโปรตีนที่คล้ายกันที่น่าจะเป็นโซนที่มีเซลล์ที่ดื้อต่อยาเคมีบำบัดมากระจุกตัวกัน

นอกจากนี้ พวกเขายังพบเซลล์จากระบบภูมิคุ้มกันอย่างเช่นเม็ดเลือดขาวแม็กโครเฟจ และทีเซลล์ในก้อนมะเร็ง

ที่สำคัญ พฤติกรรมของเซลล์มะเร็งที่พบในหลายโซนในแผนที่สามมิติของพวกเขาสอดคล้องกับลักษณะและสภาวะแวดล้อมทางจุลภาคที่พบ

ซึ่งอาจช่วยให้เราเข้าใจกลไกการวิวัฒนาการของเซลล์มะเร็งให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมจุลภาคภายในก้อนมะเร็ง

และอาจช่วยให้นักวิจัยสามารถเข้าใจกลไกการดื้อยาต้านมะเร็งของเซลล์เหล่านี้ได้ดีมากยิ่งขึ้น

แน่นอนว่างานนี้ คงไม่ทำให้นักวิจัยในโครงการ Cancer moonshot หายาต้านมะเร็งได้ในทันที

แต่มันจะเป็นหนึ่งในแผนที่ที่จะช่วยให้เราสามารถเริ่มที่จะวางกลยุทธ์แบบเอาจริงเอาจังในการรบพุ่งและชิงชัยเหนือมะเร็งร้ายได้ในอนาคต

สุภาษิตว่าไว้ “รู้เขา รู้เรา รบร้อยครั้ง ชนะร้อยครั้ง” ใช่มั้ยล่ะครับ

แต่กว่าจะรู้เขา ก็ต้องลงทุน ลงแรง ลงใจกันไปจนแทบหมดกระเป๋า

…และน่าจะยังต้องลงอีกใช่น้อย…

แต่ถ้ามันทำให้มนุษย์เราสามารถเอาชนะพญามัจจุราชตัวร้ายอย่างโรคมะเร็งที่คร่าชีวิตคนมากมายได้ก็น่าจะคุ้ม!!!

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

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022