ตรวจมะเร็งด้วยการดม
วิทย์คิดไม่ถึง
เรื่อง : ดร. นำชัย ชีววิวรรธน์ namchai4sci@gmail.com
ภาพประกอบ : นายดอกมา
ภาพประกอบ : นายดอกมา
ถ้าให้นึกชื่อสัตว์ที่มีความสามารถดม
กลิ่น สัตว์ชนิดแรก ๆ ที่คนน่าจะคิดถึงคงเป็นสุนัข ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะเซลล์รับกลิ่นของสุนัขมีอยู่ราว ๑๒๕-๓๐๐ ล้านเซลล์ ถือได้ว่ามากมายทีเดียวหากเทียบกับพวกเราที่มีเซลล์รับกลิ่นอยู่แค่ราว ๕ ล้านเซลล์
กลิ่น สัตว์ชนิดแรก ๆ ที่คนน่าจะคิดถึงคงเป็นสุนัข ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะเซลล์รับกลิ่นของสุนัขมีอยู่ราว ๑๒๕-๓๐๐ ล้านเซลล์ ถือได้ว่ามากมายทีเดียวหากเทียบกับพวกเราที่มีเซลล์รับกลิ่นอยู่แค่ราว ๕ ล้านเซลล์
ประสิทธิภาพที่สุนัขทำได้จึงหายห่วงจริง ๆ เพราะตรวจจับกลิ่นได้ถึงระดับ ๑ ในล้านล้านส่วน โดยเปรียบเทียบแล้วไม่ต่างจากการดมกลิ่นน้ำตาล ๑ ช้อนชาจากสระว่ายน้ำขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของสระมาตรฐานที่ใช้แข่งขันว่ายน้ำโอลิมปิก !
จึงไม่น่าแปลกใจว่า เราฝึกให้สุนัขดมกลิ่นยาเสพติดหรือวัตถุระเบิดได้
มีความพยายามฝึกสุนัขให้ดมกลิ่นจากร่างกายของผู้ป่วยหรือจากสิ่งคัดหลั่งต่าง ๆ ของผู้ป่วย ทั้งเหงื่อ น้ำลาย ปัสสาวะหรือแม้แต่อุจจาระ ซึ่งก็มีรายงานว่าสามารถใช้ตรวจแบคทีเรีย (เช่นแบคทีเรียวัณโรค) ไวรัส (เช่นไวรัสโควิด-๑๙) ระดับน้ำตาลในเลือดของคนเป็นเบาหวาน (โดยไม่ต้องเจาะเลือด) และแม้แต่หาความผิดปรกติของการเกิดมะเร็งชนิดต่าง ๆ
กรณีหลังสุดนี้เป็นโรคร้ายแรงที่กำลังพยายามหาวิธีการรักษากันอยู่ เพราะมีผู้เสียชีวิตจากมะเร็งจำนวนมากในแต่ละปี จึงถือเป็นภารกิจสำคัญเรื่องหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์
มีรายงานตีพิมพ์ในวารสาร BMJ Case Reports ค.ศ. ๒๐๑๓ ที่ให้รายละเอียดผู้ป่วยชายอายุ ๗๕ ปีรายหนึ่งว่า สุนัขของเขามักจะเลียบริเวณหูของเขาส่วนที่นูนขึ้นมา โดยเขาไม่มีอาการเจ็บหรืออาการอื่นใดทั้งสิ้น เมื่อแพทย์ตรวจดูพบว่าบริเวณนั้นกำลังเกิดเป็นมะเร็งผิวหนังชนิดร้ายแรง (malignant melanoma)
กรณีนี้ไม่มีใครฝึกสุนัขตัวดังกล่าว แต่อาจจะเป็นเพราะ “กลิ่นผิดปรกติ” บางอย่าง
แต่นั่นก็ไม่ใช่กรณีเดียว ในหนังสือ Being a Dog : Following the Dog Into a World of Smell ของ อเล็กซานดรา โฮโรวิตซ์ เธอเล่าไว้ว่า ลูกสุนัขพันธุ์ดัชชุนด์ ตัวหนึ่งมักจะดมตรงรักแร้ของเจ้าของอยู่ประจำ สุดท้ายหญิงคนนั้นก็ไปตรวจและพบก้อนเนื้อที่รักแร้ ผลการวินิจฉัยในเวลาต่อมาระบุว่าเธอกำลังเป็นมะเร็งเต้านม
มีกรณีคล้ายคลึงกันอีกคือ แคลร์ เกสต์ ผู้เป็นซีอีโอบริษัท Medical Detection Dogs เล่าว่า ขณะที่เธอกำลังฝึกสุนัขพันธุ์ฟอกซ์เรดลาบราดอร์ที่ชื่อ “เดซี” ให้ดมกลิ่นมะเร็งอยู่นั้น เธอสังเกตว่ามันมักด้อม ๆ มอง ๆ และเอาขาแตะ ๆ ที่บริเวณหน้าอกของเธออยู่เรื่อย ๆ
ต่อมาบริเวณนั้นเกิดเป็นก้อนเนื้อขึ้นและตรวจพบว่าเป็นชิ้นเนื้อมะเร็งเต้านมในที่สุด
จากที่ยกมาเป็นตัวอย่างพอจะสังเกตได้ว่า ไม่ว่าสุนัขนั้นจะผ่านการฝึกหรือไม่ มันก็อาจตรวจจับความผิดปรกติของเซลล์มะเร็งได้ ซึ่งบ่อยครั้งก็ก่อนเจ้าของจะแสดงอาการป่วยให้เห็นชัดเจนด้วยซ้ำไป
เมื่อลองสืบค้นงานวิจัยต่าง ๆ ดูก็พบว่า สุนัขมีความสามารถตรวจมะเร็งในคนได้อย่างหลากหลายอวัยวะมาก ทั้งมะเร็งผิวหนัง กระเพาะปัสสาวะ เต้านม ลำไส้ ปอด ต่อมลูกหมาก และรังไข่
จึงไม่น่าแปลกใจว่า เราฝึกให้สุนัขดมกลิ่นยาเสพติดหรือวัตถุระเบิดได้
มีความพยายามฝึกสุนัขให้ดมกลิ่นจากร่างกายของผู้ป่วยหรือจากสิ่งคัดหลั่งต่าง ๆ ของผู้ป่วย ทั้งเหงื่อ น้ำลาย ปัสสาวะหรือแม้แต่อุจจาระ ซึ่งก็มีรายงานว่าสามารถใช้ตรวจแบคทีเรีย (เช่นแบคทีเรียวัณโรค) ไวรัส (เช่นไวรัสโควิด-๑๙) ระดับน้ำตาลในเลือดของคนเป็นเบาหวาน (โดยไม่ต้องเจาะเลือด) และแม้แต่หาความผิดปรกติของการเกิดมะเร็งชนิดต่าง ๆ
กรณีหลังสุดนี้เป็นโรคร้ายแรงที่กำลังพยายามหาวิธีการรักษากันอยู่ เพราะมีผู้เสียชีวิตจากมะเร็งจำนวนมากในแต่ละปี จึงถือเป็นภารกิจสำคัญเรื่องหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์
มีรายงานตีพิมพ์ในวารสาร BMJ Case Reports ค.ศ. ๒๐๑๓ ที่ให้รายละเอียดผู้ป่วยชายอายุ ๗๕ ปีรายหนึ่งว่า สุนัขของเขามักจะเลียบริเวณหูของเขาส่วนที่นูนขึ้นมา โดยเขาไม่มีอาการเจ็บหรืออาการอื่นใดทั้งสิ้น เมื่อแพทย์ตรวจดูพบว่าบริเวณนั้นกำลังเกิดเป็นมะเร็งผิวหนังชนิดร้ายแรง (malignant melanoma)
กรณีนี้ไม่มีใครฝึกสุนัขตัวดังกล่าว แต่อาจจะเป็นเพราะ “กลิ่นผิดปรกติ” บางอย่าง
แต่นั่นก็ไม่ใช่กรณีเดียว ในหนังสือ Being a Dog : Following the Dog Into a World of Smell ของ อเล็กซานดรา โฮโรวิตซ์ เธอเล่าไว้ว่า ลูกสุนัขพันธุ์ดัชชุนด์ ตัวหนึ่งมักจะดมตรงรักแร้ของเจ้าของอยู่ประจำ สุดท้ายหญิงคนนั้นก็ไปตรวจและพบก้อนเนื้อที่รักแร้ ผลการวินิจฉัยในเวลาต่อมาระบุว่าเธอกำลังเป็นมะเร็งเต้านม
มีกรณีคล้ายคลึงกันอีกคือ แคลร์ เกสต์ ผู้เป็นซีอีโอบริษัท Medical Detection Dogs เล่าว่า ขณะที่เธอกำลังฝึกสุนัขพันธุ์ฟอกซ์เรดลาบราดอร์ที่ชื่อ “เดซี” ให้ดมกลิ่นมะเร็งอยู่นั้น เธอสังเกตว่ามันมักด้อม ๆ มอง ๆ และเอาขาแตะ ๆ ที่บริเวณหน้าอกของเธออยู่เรื่อย ๆ
ต่อมาบริเวณนั้นเกิดเป็นก้อนเนื้อขึ้นและตรวจพบว่าเป็นชิ้นเนื้อมะเร็งเต้านมในที่สุด
จากที่ยกมาเป็นตัวอย่างพอจะสังเกตได้ว่า ไม่ว่าสุนัขนั้นจะผ่านการฝึกหรือไม่ มันก็อาจตรวจจับความผิดปรกติของเซลล์มะเร็งได้ ซึ่งบ่อยครั้งก็ก่อนเจ้าของจะแสดงอาการป่วยให้เห็นชัดเจนด้วยซ้ำไป
เมื่อลองสืบค้นงานวิจัยต่าง ๆ ดูก็พบว่า สุนัขมีความสามารถตรวจมะเร็งในคนได้อย่างหลากหลายอวัยวะมาก ทั้งมะเร็งผิวหนัง กระเพาะปัสสาวะ เต้านม ลำไส้ ปอด ต่อมลูกหมาก และรังไข่
สิ่งที่นำมาตรวจก็แตกต่างกันไป เช่น ผิวหนังก็ดมได้โดยตรง ขณะที่มะเร็งกระเพาะปัสสาวะและต่อมลูกหมากก็ดมจากปัสสาวะ ส่วนมะเร็งเต้านม ลำไส้ และปอดใช้ดมจากลมหายใจ ฯลฯ แต่มะเร็งลำไส้นี่อาจจะใช้ดมจากอุจจาระก็ได้ด้วยเช่นกัน
สุดท้าย มะเร็งรังไข่ก็ดมจากเลือดหรือเนื้อเยื่อที่ตัดออกมา
เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจคือ ในการศึกษาวิจัยครั้งหนึ่งพบว่า สุนัขที่ฝึกให้ตรวจมะเร็งเต้านมกลับตรวจพบมะเร็งผิวหนังและมะเร็งปอดได้ด้วย นักวิจัยคาดว่าอาจเป็นผลจากการมีกลิ่นจำเพาะที่เป็น “ลายเซ็นร่วม” ของเซลล์และเนื้อเยื่อมะเร็งกลุ่มนี้
ถ้าผลการศึกษา (รวมทั้งที่จะทำเพิ่มเติมต่อไป) มีมากพอและแสดงให้เห็นถึงผลตรวจที่แม่นยำสูง วิธีการตรวจหามะเร็งด้วยการใช้สัตว์ที่ผ่านการฝึกฝนแบบนี้ก็จะเป็นประโยชน์มาก เพราะเป็นการตรวจแบบไม่ทำให้ผู้ป่วยเจ็บตัว มีความเสี่ยงต่ำ ไม่ส่งผลข้างเคียง อีกทั้งทำได้รวดเร็วและทำได้ในสถานที่ต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง
ยกตัวอย่างงานวิจัยที่ทำกันไปแล้ว มีงานศึกษามะเร็งปอดชิ้นหนึ่งที่ตีพิมพ์ในวารสาร BMC Cancer ค.ศ. ๒๐๒๑ โดยเมื่อตรวจลมหายใจและปัสสาวะของผู้ป่วยมะเร็งรวม ๒๘๒ คน และกลุ่มควบคุมที่เป็นคนปรกติ ๓๕๕ คน พบว่าการให้สุนัขดมตัวอย่างปัสสาวะและลมหายใจ ทำให้เจอผู้ป่วยมะเร็ง ๔๐ ราย จากทั้งหมด ๔๑ ราย ซึ่งต่อมาได้รับการยืนยันผลการตรวจในห้องปฏิบัติการ
ความแม่นยำทางสถิติอยู่ที่ราว ๙๗.๖ เปอร์เซ็นต์
มีการศึกษาอีกหลายชิ้นที่ให้ผลระดับความแม่นยำใกล้เคียงกันนี้ โดยคาดว่าสิ่งที่สุนัขดมพบคือสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (volatile organic compound) บางอย่าง จึงใช้เป็นเครื่องหมายระบุโรคทางชีวภาพอย่างโรคมะเร็งได้
สุดท้าย มะเร็งรังไข่ก็ดมจากเลือดหรือเนื้อเยื่อที่ตัดออกมา
เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจคือ ในการศึกษาวิจัยครั้งหนึ่งพบว่า สุนัขที่ฝึกให้ตรวจมะเร็งเต้านมกลับตรวจพบมะเร็งผิวหนังและมะเร็งปอดได้ด้วย นักวิจัยคาดว่าอาจเป็นผลจากการมีกลิ่นจำเพาะที่เป็น “ลายเซ็นร่วม” ของเซลล์และเนื้อเยื่อมะเร็งกลุ่มนี้
ถ้าผลการศึกษา (รวมทั้งที่จะทำเพิ่มเติมต่อไป) มีมากพอและแสดงให้เห็นถึงผลตรวจที่แม่นยำสูง วิธีการตรวจหามะเร็งด้วยการใช้สัตว์ที่ผ่านการฝึกฝนแบบนี้ก็จะเป็นประโยชน์มาก เพราะเป็นการตรวจแบบไม่ทำให้ผู้ป่วยเจ็บตัว มีความเสี่ยงต่ำ ไม่ส่งผลข้างเคียง อีกทั้งทำได้รวดเร็วและทำได้ในสถานที่ต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง
ยกตัวอย่างงานวิจัยที่ทำกันไปแล้ว มีงานศึกษามะเร็งปอดชิ้นหนึ่งที่ตีพิมพ์ในวารสาร BMC Cancer ค.ศ. ๒๐๒๑ โดยเมื่อตรวจลมหายใจและปัสสาวะของผู้ป่วยมะเร็งรวม ๒๘๒ คน และกลุ่มควบคุมที่เป็นคนปรกติ ๓๕๕ คน พบว่าการให้สุนัขดมตัวอย่างปัสสาวะและลมหายใจ ทำให้เจอผู้ป่วยมะเร็ง ๔๐ ราย จากทั้งหมด ๔๑ ราย ซึ่งต่อมาได้รับการยืนยันผลการตรวจในห้องปฏิบัติการ
ความแม่นยำทางสถิติอยู่ที่ราว ๙๗.๖ เปอร์เซ็นต์
มีการศึกษาอีกหลายชิ้นที่ให้ผลระดับความแม่นยำใกล้เคียงกันนี้ โดยคาดว่าสิ่งที่สุนัขดมพบคือสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (volatile organic compound) บางอย่าง จึงใช้เป็นเครื่องหมายระบุโรคทางชีวภาพอย่างโรคมะเร็งได้
การใช้สุนัขตรวจโรคมีจุดอ่อนอยู่บ้างที่ต้องฝึกฝน ซึ่งนอกจากกินเวลาแล้ว ยังไม่ได้หมายความว่าสุนัขทุกตัวจะทำหน้าที่ได้ และยิ่งไปกว่านั้นการดูแลเลี้ยงดูสุนัขให้อยู่ในสภาพพร้อมทำงานก็มีค่าใช้จ่ายสูงเอาเรื่องอยู่
อีกวิธีการหนึ่งที่ทำได้คือ แทนที่จะอาศัยสุนัขดมกลิ่น อาจใช้สุนัขเป็นตัวเปรียบเทียบ และสร้างเครื่องมือจำพวก “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” มาดมแทนได้เช่นกัน เครื่องมือพวกนี้ทำงานได้อย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยและอาจตรวจสอบชนิดของมะเร็งจากตัวอย่างที่นำมาจากผู้ป่วยได้หลากหลายกว้างขวางมากยิ่งขึ้นไปพร้อม ๆ กันในคราวเดียว
แต่การสร้างจมูกเทียมที่ใช้การได้เยี่ยมยอดเหมือนจมูกสุนัขก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเช่นกัน
มีวิธีการอีกแบบที่พิสดารมากขึ้นไปอีก เล่าไว้ในวารสาร MIT Technology Review ฉบับกันยายน ค.ศ. ๒๐๒๒ แต่ยังเป็นเพียงการวิจัยเบื้องต้นที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ผลชัดเจน
นักวิจัยใช้ตั๊กแตนเป็นสัตว์ดมกลิ่นแทน !
คณะนักวิจัยทดลองสอดขั้วไฟฟ้าเข้าไปในสมองของตั๊กแตน ส่วนที่ใช้รับสัญญาณจากหนวดที่ใช้ดมกลิ่น จากนั้นก็จับเอาก๊าซที่เซลล์ช่องปากซึ่งเพาะเลี้ยงเอาไว้มาพ่นใส่หนวดของมัน โดยเซลล์ดังกล่าวมีสองแบบคือ เซลล์ปรกติและเซลล์มะเร็ง
พวกเขาพบว่าสมองของตั๊กแตนที่ใช้ทดลองตอบสนองต่อก๊าซจากเซลล์ทั้งสองแบบแตกต่างกัน และมีรูปแบบชัดเจนมากพอจะใช้ระบุว่าเซลล์กลุ่มใดที่นำมาทดสอบเป็นเซลล์มะเร็ง
นี่นับเป็นครั้งแรกที่พบว่าอาจใช้แมลงเป็นสัตว์ตรวจสอบมะเร็งได้ !
อย่างไรก็ตามคงต้องตรวจตัวอย่างก๊าซจากผู้ป่วยจริงต่อไป ก่อนจะสรุปว่าผลที่ได้สอดคล้องกับผลการทดลองเบื้องต้นหรือไม่ หากได้ผลที่สอดคล้องกันดี ก็อาจเป็นทางเลือกหนึ่งของการใช้แมลงตรวจมะเร็งในอนาคต
อีกวิธีการหนึ่งที่ทำได้คือ แทนที่จะอาศัยสุนัขดมกลิ่น อาจใช้สุนัขเป็นตัวเปรียบเทียบ และสร้างเครื่องมือจำพวก “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” มาดมแทนได้เช่นกัน เครื่องมือพวกนี้ทำงานได้อย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยและอาจตรวจสอบชนิดของมะเร็งจากตัวอย่างที่นำมาจากผู้ป่วยได้หลากหลายกว้างขวางมากยิ่งขึ้นไปพร้อม ๆ กันในคราวเดียว
แต่การสร้างจมูกเทียมที่ใช้การได้เยี่ยมยอดเหมือนจมูกสุนัขก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเช่นกัน
มีวิธีการอีกแบบที่พิสดารมากขึ้นไปอีก เล่าไว้ในวารสาร MIT Technology Review ฉบับกันยายน ค.ศ. ๒๐๒๒ แต่ยังเป็นเพียงการวิจัยเบื้องต้นที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ผลชัดเจน
นักวิจัยใช้ตั๊กแตนเป็นสัตว์ดมกลิ่นแทน !
คณะนักวิจัยทดลองสอดขั้วไฟฟ้าเข้าไปในสมองของตั๊กแตน ส่วนที่ใช้รับสัญญาณจากหนวดที่ใช้ดมกลิ่น จากนั้นก็จับเอาก๊าซที่เซลล์ช่องปากซึ่งเพาะเลี้ยงเอาไว้มาพ่นใส่หนวดของมัน โดยเซลล์ดังกล่าวมีสองแบบคือ เซลล์ปรกติและเซลล์มะเร็ง
พวกเขาพบว่าสมองของตั๊กแตนที่ใช้ทดลองตอบสนองต่อก๊าซจากเซลล์ทั้งสองแบบแตกต่างกัน และมีรูปแบบชัดเจนมากพอจะใช้ระบุว่าเซลล์กลุ่มใดที่นำมาทดสอบเป็นเซลล์มะเร็ง
นี่นับเป็นครั้งแรกที่พบว่าอาจใช้แมลงเป็นสัตว์ตรวจสอบมะเร็งได้ !
อย่างไรก็ตามคงต้องตรวจตัวอย่างก๊าซจากผู้ป่วยจริงต่อไป ก่อนจะสรุปว่าผลที่ได้สอดคล้องกับผลการทดลองเบื้องต้นหรือไม่ หากได้ผลที่สอดคล้องกันดี ก็อาจเป็นทางเลือกหนึ่งของการใช้แมลงตรวจมะเร็งในอนาคต
งานวิจัยวิทยาศาสตร์บางครั้งก็แหกคอกไปไกลอย่างคิดไม่ถึงแบบนี้นะครับ