Image

ผมร่วงและผมหงอกกับโรคมะเร็ง

วิทย์คิดไม่ถึง

เรื่อง : ดร. นำชัย ชีววิวรรธน์  namchai4sci@gmail.com
ภาพประกอบ : นายดอกมา

ปรกติเวลาเรามองเห็นผมหงอกของใครต่อใคร รวมถึงผมบนศีรษะตนเองด้วย เรื่องแรกที่จะคิดถึงคืออายุมากขึ้น แต่ก็อาจมีบางคนคิดถึงความเครียด เพราะเวลาเครียดแล้วเส้นผมที่เคยดกดำอาจหงอกขาวอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน หรือหากหงอกอยู่แล้วก็อาจหงอกมากขึ้นกว่าปรกติ

นอกจากนี้บางคนคิดไปถึงพันธุกรรมเพราะอาจเคยมีเพื่อนที่ผมหงอกเต็มศีรษะตั้งแต่สมัยเรียนระดับมัธยมศึกษา แต่คงมีน้อยคนจะนึกถึงความเกี่ยวข้องระหว่างผมหงอกกับโรคมะเร็ง

ในทางกลับกัน เวลาคิดถึงโรคมะเร็งอาจคิดถึงผมร่วงซึ่งเป็นผลข้างเคียงของวิธีการที่ใช้รักษา

ก่อนจะพูดถึงงานวิจัยที่แสดงความสัมพันธ์อันแปลกประหลาดระหว่างผมหงอกกับมะเร็ง ขอย้อนไทม์ไลน์ “ตัวเอก” ในเรื่องนี้คือสเต็มเซลล์ (stem cell) ก่อน

คนที่เสนอแนวคิดเรื่องสเต็มเซลล์ใน ค.ศ. ๑๘๖๘ ว่าต้องมีเซลล์หลัก (เรียกเป็นภาษาเยอรมันว่า Stammzelle) ที่เป็นบรรพบุรุษของเซลล์ทั้งหลายในสิ่งมีชีวิตที่มีร่างกายประกอบด้วยหลายเซลล์คือนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน แอร์นสต์ ไฮน์ริช เฮ็คเคิล (Ernst Heinrich Haeckel)

ในช่วงต้นคริสต์ทศวรรษ ๑๙๐๐ มีนักวิจัยหลายคนเสนอว่า เซลล์เม็ดเลือดทุกชนิดน่าจะกำเนิดจากเซลล์หลักเซลล์แรกเช่นกัน แต่ก็ยังไม่มีใครรู้ว่าจะหาวิธีจำแนกความแตกต่างของเซลล์ดังกล่าวออกจากเซลล์อื่น ๆ ได้อย่างไร ต้องรออีกกว่าครึ่งศตวรรษ  เมื่อถึง ค.ศ. ๑๙๖๑ จึงมีคนคิดหาวิธีพิสูจน์การมีอยู่ของสเต็มเซลล์ที่สร้างเซลล์เม็ดเลือดแบบต่าง ๆ ได้ แต่นั่นเป็นสเต็มเซลล์ของเม็ดเลือดเท่านั้น

การค้นหาสเต็มเซลล์ที่ทรงพลังกว่านั้นยังคงเดินหน้าต่อไป จนผ่านไปอีกถึง ๒๐ ปี จึงค้นพบเซลล์ที่เรียกว่าเอ็มบริโอสเต็มเซลล์ (embryonic stem cell, ESC) ในตัวอ่อนหนูเมื่อ ค.ศ. ๑๙๘๑ และอีกเพียง ๑๗ ปีต่อมาทีมของ ดร. เจมส์ทอมสัน (James Thomson) ก็แยก ESC ของมนุษย์ออกมาได้เป็นครั้งแรก งานนี้สร้างชื่อเสียงให้ทอมสันขนาดได้ขึ้นปกนิตยสาร TIME ใน ค.ศ. ๒๐๐๑ (ฉบับ ๒๐ สิงหาคม) กับคำขยายความที่ให้ภาพชัดเจนว่าเป็น “the man who brought you stem cells (ชายผู้นำสเต็มเซลล์มาให้)”

ความพิเศษของ ESC ก็คือมันกลายร่างเป็นเซลล์เกือบทุกชนิดของร่างกายได้ ขอเพียงได้รับสารเคมีหรือโปรตีนที่เป็นตัวกระตุ้นเหมาะสมจากสิ่งแวดล้อมรอบตัว ถึงอย่างนั้นการทำงานกับสเต็มเซลล์ก็ยังจำกัดอยู่มาก เนื่องจากเมื่อสิ่งมีชีวิตเติบโตมากขึ้น จำนวนเซลล์ต่าง ๆ ก็เพิ่มมากขึ้นชนิดที่มากแบบเป็นแสนล้านเซลล์หรือกว่านั้น แต่สเต็มเซลล์ประจำเนื้อเยื่อกลับมีอยู่จำนวนน้อยมาก การสกัดเซลล์เหล่านี้และจำแนกให้ออกถือเป็นงานโหดหินทีเดียว

ความยุ่งยากดังกล่าวหมดไปเมื่อคณะนักวิจัยนำโดย ศ. ชินยะ ยามานากะ (Shinya Yamanaka) ค้นพบวิธีการเปลี่ยนเซลล์ใดก็ตามที่แม้จะเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่จำเพาะแล้ว เช่น เซลล์ผิวหนัง เซลล์ตับ หรือเซลล์ไต ให้กลับมามีลักษณะคล้ายสเต็มเซลล์ได้อีกครั้งเรียกเซลล์ดังกล่าวว่าสเต็มเซลล์ศักยภาพสูงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำ (Induced pluripotent stem cell หรือ iPSC) ผลงานดังกล่าวสำคัญมากจนทำให้ศาสตราจารย์ยามานากะได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ใน ค.ศ. ๒๐๑๒ และวิธีการสร้างสเต็มเซลล์แบบนี้ก็ง่ายทีเดียวสำหรับนักวิจัย คือใส่ยีนหรือโปรตีนไม่กี่ชนิดเข้าไปในเซลล์เพียงเท่านั้น !

ช่วงต้นสหัสวรรษใหม่ที่ความตื่นเต้นเรื่องสเต็มเซลล์แผ่ขยายไปทั่ววงการ ทำให้มีกระแสตามล่าหาสเต็มเซลล์ของระบบอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย  ค.ศ. ๒๐๐๒ มีผลงานจากนักวิจัยหญิงเชื้อสายญี่ปุ่นชื่อ เอมิ นิชิมูระ (Emi Nishimura) ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ระบุว่า คณะวิจัยของเธอที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดพิสูจน์ได้ว่า มีสเต็มเซลล์ที่สร้างเม็ดสีของเส้นผมเรียกว่าเมลาโนไซต์ (melanocyte) อยู่จริง

Image

การทดลองดังกล่าวทำในหนูที่ดัดแปรพันธุกรรมบางอย่างไป ทำให้รู้ว่าสเต็มเซลล์เหล่านี้อยู่ที่ปุ่มนูนของรูขุมขน (hair follicle) และยังแสดงให้เห็นเพิ่มเติมด้วยว่าหนูที่สร้างโปรตีนจำเพาะชื่อ K14-steel factor จะเปลี่ยนแปลงขนที่หงอกแล้วให้กลับมาดกดำได้อีกครั้งซึ่งเป็นไปได้ว่ากระบวนการดังกล่าวจะเกิดขึ้นในมนุษย์ได้ด้วยเช่นกัน

นี่จึงอาจนำไปสู่วิธีการรักษาผู้ป่วยโรคด่างขาว (vitiligo) ที่ร่างกายไม่สร้างเซลล์สร้างเม็ดสีหรือเมลาโนไซต์ได้

ผ่านไปอีก ๓ ปีหลังจาก ดร. นิชิมูระย้ายไปเป็นรองศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยฮอกไกโด เธอก็ตีพิมพ์งานต่อเนื่องในเรื่องนี้อีกชิ้นหนึ่ง โดยอาศัยหนูดัดแปรพันธุกรรมอีกเช่นกัน  คณะของเธอพบว่าขนที่หงอกของหนูเกิดจากความผิดปรกติของระบบควบคุมดูแลตัวเองของสเต็มเซลล์ และผลจะแย่ลงมากหากขาดโปรตีน Bcl2

ในวงการวิทยาศาสตร์รู้จักโปรตีนนี้ดีว่าทำหน้าที่ควบคุม “การฆ่าตัวตายของเซลล์ (programmed cell death หรือ apoptosis)” ซึ่งเซลล์ใช้เป็นไพ่ใบสุดท้ายหรือ “ท่าไม้ตาย” ในยามที่เซลล์ผิดปรกติจนแก้ไขอะไรไม่ได้แล้ว  ถ้าเป็นภาพยนตร์ มันก็คือยาพิษที่พวกสายลับหรือนักฆ่าส่งไปลอบสังหาร แต่ทำงานพลาดต้องกินนั่นเอง

แต่ความผิดปรกติที่พบคือ ในเซลล์มะเร็ง Bcl2 กลับไม่ยอมทำหน้าที่ตัวเอง และหันมาห้ามกลไกการฆ่าตัวตายของเซลล์ที่เสียหายหรือผิดปรกติ จนทำให้เซลล์มะเร็งอยู่รอดปลอดภัยและแบ่งตัวเพิ่มจำนวนต่อไปได้

ค.ศ. ๒๐๐๙ ดร. นิชิมูระย้ายมารับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยโตเกียวการแพทย์และทันตกรรม ตีพิมพ์งานวิจัยลงในวารสารระดับแนวหน้าของโลกคือ Cell ระบุว่าเมื่อฉายแสงหรือให้สารเคมีบางอย่าง เช่น ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ แก่หนู ทำให้สีขนเปลี่ยนจากสีน้ำตาลกลายเป็นสีเทาได้

นักวิจัยในช่วงนั้นเชื่อกันว่า สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือรังสีหรือสารเคมีไปฆ่าสเต็มเซลล์หรือทำให้มันหยุดทำงาน แต่งานวิจัยนี้ทำให้รู้ว่าอันที่จริงแล้วเกิดจากความเสียหายของดีเอ็นเอที่มากจนสเต็มเซลล์กลายเป็นสเต็มเซลล์ของเมลาโนไซต์ แต่แบ่งตัวเพิ่มจำนวนไม่ได้ เมื่อเซลล์เหล่านี้ตายลง ขนจึงขาดเซลล์สร้างเม็ดสี ผลลัพธ์คือสีขนเปลี่ยนจากสีน้ำตาลกลายเป็นสีเทาในที่สุด

พูดอีกอย่างคือรังสีหรือสารเคมีทำให้สเต็มเซลล์เสีย “ความเป็นสเต็มเซลล์” หรือความสามารถในการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนและกลายเป็นเซลล์จำพวกต่าง ๆ ได้นั่นเอง

ปีที่แล้วนี่เอง (ค.ศ. ๒๐๒๕) ทางทีมของศาสตราจารย์นิชิมูระตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่ชี้ว่า อาการผมหงอกและมะเร็งแสดงถึงความเสื่อมของเซลล์เนื่องจากอายุมากขึ้น ซึ่งเมื่อศึกษาลึกลงไปถึงระดับเซลล์ทำให้พบความผิดปรกติของสารพันธุกรรมคือดีเอ็นเอ หากดีเอ็นเอสายคู่เสียหายจนแยกขาดจากกัน ก็จะมีกลไกมารองรับ คือเมื่อความเสียหายรุนแรงเกินกว่าจะซ่อมแซมได้ เซลล์นั้นจะ “ฮาราคีรี” ฆ่าตัวตาย ไม่ให้ความผิดปรกติดังกล่าวแพร่ต่อไปจากการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของเซลล์ เรื่องนี้จะเกิดขึ้นกับสายสเต็มเซลล์ด้วย

งานวิจัยนี้ศึกษาสเต็มเซลล์ของเมลาโนไซต์หรือเซลล์สร้างเม็ดสีเป็นหลัก เมื่อเกิดความเสียหายกับเซลล์ผิวหนัง เซลล์ที่สร้างเม็ดสีหรือเมลาโนไซต์ก็เลิกสร้างเม็ดสีและไม่แบ่งตัวอีกต่อไป เมื่อเวลาผ่านไปก็ทำให้เหลือเมลาโนไซต์น้อยลงทุกที ๆ จนทำให้ผมหงอกในที่สุด

การเปลี่ยนสีขน (หรือผม) กับมะเร็งผิวหนังอาจไม่ได้เป็นเรื่องแยกจากกันเด็ดขาด แต่อาจเป็นกลไกตอบสนองต่อความผิดปรกติของสารพันธุกรรม

นี่จึงเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าสีขนที่เปลี่ยนแปลงไปอาจแสดงนัยของกลไกการป้องกันการเกิดมะเร็งของร่างกายได้ !