บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

สร้างลูกลิงจากเซลล์เอ็มบริโอลิงหกตัว

วารสาร Cell รายงานผลการสร้างลูกลิงรีซัส (rhesus monkey) จากเซลล์เอ็มบริโอลิงชนิดเดียวกัน 6 ตัว ลูกลิงที่เกิดมายังมีสุขภาพแข็งแรงดีอยู่

นักวิจัยกล่าวว่าการศึกษาการเจริญพัฒนาของเอ็มบริโอหรือตัวอ่อนของมนุษย์นั้นใช้หนูเป็นโมเดลต้นแบบซึ่งอาจมีพัฒนาการแตกต่างจากไพรเมตอย่างมนุษย์

การสร้างตัวอ่อนที่มีเซลล์จากสัตว์หลายตัวในไพรเมตเช่นลิงรีซัสนั้นหากใช้วิธีฉีดเซลล์ที่เปลี่ยนไปเป็นเซลล์และเนื้อเยื่อได้หลายแบบ (pluripotent) ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ชั้นใน (inner cell mass) เข้าไปในเอ็มบริโอ หรือใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากเอ็มบริโอ (embryonic stem cell) ที่เพาะเลี้ยงไว้ฉีดเข้าไปในตัวอ่อนก็ยังไม่ได้ตัวอ่อนที่มีเซลล์สองประเภทอยู่ดี

นักวิทยาศาสตร์นำเซลล์แบบที่จะเจริญไปเป็นอะไรก็ได้ (totipotent) จากเอ็มบริโอระยะสี่เซลล์มารวมกัน ปรากฎว่าสามารถสร้างเอ็มบริโอที่มีเซลล์จากตัวอ่อนต่างๆที่นำมารวมกันได้สำเร็จ

จากผลการศึกษานี้จะเห็นได้ว่าการลูกผสมแบบไคมีรา (chimera) ในไพรเมตนั้นมีความแตกต่างจากสิ่งที่เกิดขึ้นในหนู และความรู้ที่ได้จากการศึกษาในตัวอ่อนของหนูก็อาจไม่สามารถใช้ไดในการศึกษาการเจริญพัฒนาในตัวอ่อนของไพรเมต

ที่มา:

Advertisements
บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

เซลล์ต้นกำเนิดจากไข่ที่ไม่ได้ผสม

Embryo_200px_2011การศึกษาวิจัยเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน (embryo) ถูกจำกัดด้วยข้อกฎหมายมากมาย แต่นักวิทยาศาสตร์ยังมีหนทางสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากเพียงเซลล์ไข่ที่ยังไม่ได้รับการผสมได้เช่นกัน

ในปีค.ศ. 2007 นักวิทยาศาสตร์จาก International Stem Cell ประสบความสำเร็จในการหลอกให้เซลล์ไข่ที่ยังไม่ได้รับการปฏิสนธิ (fertilization) แบ่งตัวได้ด้วยการใช้สารเคมี และเป็นครั้งแรกที่เราสร้างเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) ได้จากไข่ที่ยังไม่ได้รับการผสม (unfertilised egg)

กระบวนการเช่นนี้เรียกว่า “parthenogenesis” โดยไข่ที่ถูกเหนี่ยวนำให้แบ่งตัวเสมือนหนึ่งว่าถูกปฏิสนธินี้มีชื่อเรียกว่า “parthenote” ซึ่งไม่สามารถเจริญเป็นเอ็มบริโอตามปกติได้ แต่เซลล์ที่ได้นี้สามารถใช้ในการผลิตเซลล์เนื้อเยื่อแบบต่างๆได้ เช่นเซลล์ตับ

แผนในอนาคตก็คือการศึกษาเพื่อเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสม “parthenote” ให้กลายเป็นเซลล์อื่นๆเช่นเซลล์ประสาทสำหรับรักษาโรคพาร์กินสัน เซลล์ตับอ่อนสำหรับรักษาโรคเบาหวาน เป็นต้น ผู้วิจัยกลุ่มอื่นๆก็หาทางเพิ่มประสิทธิภาพในการเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดจากวิธีนี้ไปเป็นเซลล์ที่ต้องการต่อไป

อย่างไรก็ตาม การสร้างเซลล์ต้นกำเนิดด้วยไข่ที่ไม่ได้รับการผสมก็ถูกจำกัดโดยข้อกฎหมายอยู่ดี เช่นในสหรัฐอเมริกา ห้ามมิให้ห้องปฏิบัติการที่ได้ทุนวิจัยจากรัฐทำงานวิจัยด้านนี้

ที่มา: Scientific American (October 2011)

บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

เปลี่ยนถ่ายอวัยวะจากสัตว์

Pig_200px_20090220

การใช้อวัยวะจากสัตว์มาปลูกถ่ายให้กับมนุษย์ แม้ว่าจะยังห่างไกลจากความเป็นจริงมาก แต่จะช่วยแก้ปัญหาเรื่องการรอคอยอวัยวะในการปลูกถ่ายได้ ในบางประเทศ อาจมีคนคอยคิวรับการปลูกถ่ายอวัยวะจำนวนมาก และหลายคนต้องเสียชีวิตไปก่อนที่จะได้รับการรักษา และในบรรดาสัตว์ทั้งหลายนั้น แทนที่เราจะใช้ชิมแพนซีเป็นแหล่งของอวัยวะให้กับมนุษย์ แต่เราไม่สามารถเพิ่มจำนวนชิมแพนซีได้เร็วนักเมื่อเทียบกับหมู นอกจากนี้ขนาดอวัยวะของหมูยังใกล้เคียงกับของคนเราอีกด้วย

ปัญหาใหญ่ของการใช้อวัยวะจากสัตว์นั้นอยู่ที่ระบบภูมิต้านทาน (immune system) ของเราเองที่จะปฏิเสธอวัยวะ (rejection) นั้น (การปฏิเสธอวัยวะเกิดกับการปลูกถ่ายระหว่างคนเราเองด้วยเช่นกัน) ทำอย่างไรจึงจะจัดการกับปัญหาการปฏิเสธอวัยวะได้?

การใช้เซลล์ต้นกำเนิดของตนเองในการสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะของตัวเองเป็นฝันของนักวิทยาศาสตร์ แพทย์ และคนไข้ แต่ก็ยังห่างไกลจากความเป็นจริงในการที่จะสร้างอวัยวะที่ซับซ้อนจากเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell)

ในรายงานการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Lancet นั้นแสดงให้เห็นว่าเราสามารถใช้เทคโนโลยีชีวภาพในกรจัดการกับสิ่งที่กระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันระหว่างร่างกายของเรากับอวัยวะที่ปลูกถ่ายมาได้ ก็อาจจะลดการปฏิเสธอวัยวะได้นั่นเอง

นักวิทยาศาสตร์ใช้หมูดัดแปลงพันธุกรรมที่เรียกว่า “GTKO pig” หรือหมูที่ไม่สร้างโปรตีนกาแลกโตซิลทรานสเฟอเรซ (galactosyltransferase) ที่เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ก็ยังมีปัญหาของการอุดตันของเส้นเลือดในอวัยวะที่นำมาปลูกถ่ายเพราะการจับตัวของเลือด (clot) และการอักเสบของอวัยวะ (inflammation) ซึ่งอาจต้องหาทางแก้ด้วยการดัดแปลงพันธุกรรมต่อไป

แม้ว่าความเป็นไปได้ของการปลูกถ่ายทั้งอวัยวะจะน้อย แต่การใช้เพียงบางส่วนเช่นเซลล์หรือเนื้อเยื่อจากสัตว์มาปลูกถ่ายให้กับมนุษย์อาจจะทำได้ง่ายกว่า เช่นการปลูกถ่ายเซลล์ที่สร้างอินซูลิน (insulin) ของหมูที่ดัดแปลงพันธุกรรมแล้วให้กับมนุษย์อาจจะเป็นไปได้ เพราะเราก็ใช้อินซูลินที่ให้หมูผลิตให้มานานแล้ว

แต่จะใช้สิ่งที่มาจากสัตว์ชนิดอื่นมาปลูกถ่ายให้กับมนุษย์เราได้นั้น (xenotransplantation) ต้องมั่นใจว่ามันใช้งานได้ และปลอดภัย ซึ่งยังคงเหลือหนทางอีกไกล

 

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง:

บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 3 พันธุศาสตร์

ยีนบำบัดกับเซลล์ต้นกำเนิดก่อนนำไปใช้รักษาคนไข้

รายงานงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสาร Nature แสดงให้เห็นถึงการรวมเอาสองเทคโนโลยีมาใช่ร่วมกันรักษาโรค ซึ่งจะนำไปสู่การรักษาคนไข้โรคพันธุกรรมด้วยเซลล์ต้นกำเนิดของตนเองได้

ตัวอย่างเช่นโรคตับแข็ง (cirrhotic) มีการกลายทางพันธุกรรมที่ทำให้โปรตีนชื่อแอนติทริปซิน (antitrypsin) ออกจากตับที่สร้างมันไม่ได้

วิธีรักษาแบบปกติคือการเปลี่ยนตับ (liver transplant) ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะคนไข้ก็ต้องกินยากดภูมิคุ้มกันไปตลอดชีวิตเมื่อเปลี่ยนตับแล้ว หากสามารถใช้ตับของตัวเอง ที่เปลี่ยนแต่ยีนที่ผิดปกติจะดีกว่ามาก

นักวิทยาศาสตร์นำเซลล์ผิวหนังมาเปลี่ยนเป็นเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) แล้วใช้ยีนบำบัด (gene therapy) เปลี่ยนยีนผิดปกติให้เป็นยีนปกติ แล้วเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดให้กลายเป็นเซลล์ตับปกติ

การทดลองในหนูพบว่าตับใหม่สร้างสารต่างๆได้ปกติ และหนูยังอยู่รอด ในอนาคตคงได้ทดลองกับมนุษย์ แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องศึกษาแง่มุมของการที่เซลล์แบบนี้มีดฮกาสที่จะกลายเป็นมะเร็งมากขึ้น และค่าใช้จ่ายที่สูงมากเช่นกัน

สมมติว่าเทคโนโลยีแบบนี้เป็นจริงแล้ว อาจใช้รักษาสตีฟ จ็อบส์ไว้ได้…

ที่มา: BBC News – Gene therapy and stem cells unite.

อ่านต่อ: Targeted gene correction of α1-antitrypsin deficiency in induced pluripotent stem cells

บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 3 พันธุศาสตร์

เทคนิคการโคลนแบบใหม่

การโคลน (cloning) แต่เดิมนั้นใช้วิธีเอาสารพันธุกรรมของไข่ออกไป แล้วค่อนใส่นิวเคลียสของเซลล์อื่นเข้าไป แล้วปล่อยให้เซลล์แบ่งตัว กลายเป็นตัวอ่อน เทคนิคนี้คือการเคลื่อนย้ายนิวเคลียสเซลล์ร่างกาย หรือ somatic cell nuclear transfer

ในวารสาร Nature รายงานวิธีใหม่ แต่ยังเอาไปใช้งานไม่ได้แต่อย่างใด โดยทำได้โดยการเคลื่อนย้ายนิวเคลียสเซลล์ร่างกายไปในเซลล์ไข่ โดยไม่ต้องเอาสารพันธุกรรมของไข่ออกก่อนเหมือนวิธีแรก ซึ่งสามารถทำให้เกิดการแบ่งตัวและเจริญได้

แต่เนื่องจากจำนวนโครโมโซมมันไม่ใช่แค่สองชุด ทำให้เซลล์พวกนี้ยังนำไปใช้ไม่ได้ แต่ก็มีโอกาสพัฒนาให้เกิดประโยชน์หรือนำไปใช้ได้ต่อไป

ที่มา: BBC News – Human ‘cloning’ makes embryonic stem cells.

อ่านเพิ่มเติม: Human oocytes reprogram somatic cells to a pluripotent state

อ่านต่อ: ทำไมต้องใช้เซลล์ต้นกำเนิด

บทที่ 2 เซลล์

ทำไมต้องใช้เซลล์ต้นกำเนิด

มีหลายโรคที่ยังหาทางรักษาไม่ได้ แพทย์ทำได้เพียงดูแลคนไข้ไว้ แต่ด้วยเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) ที่สามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ต่างๆได้ ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ประสาท เซลล์หัวใจ กระดูก ผิวหนัง ตับ ฯลฯ

หากสร้างเซลล์หัวใจขึ้นมาใหม่ได้ เราอาจใช้มันรักษาหัวใจที่เสียหายจากหัวใจวายได้ หากสร้างเซลล์ของตับอ่อนที่สร้างอินซูลินได้ก็อาจใช้รักษาคนไข้ที่เป็นเบาหวานเพราะร่างกายไม่สร้างอินซูลินได้

ขณะนี้เริ่มมีการทดสอบใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคที่รักษาไม่ได้บ้างแล้ว เช่นในยุโรปจะเริ่มการการใช้เซลล์ต้นกำเนิดรักษาโรคที่ทำให้สูญเสียความสามารถในการมองเห็น

การใช้เซลล์ต้นกำเนิดที่จากจากคนอื่น ทำให้ยังต้องพึ่งยากดภูมิคุ้มกัน แต่หากสามารถสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวเองได้จะลดปัญหาที่จะเกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันของตนได้

ที่มา: BBC News – Human ‘cloning’ makes embryonic stem cells.

บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

ทดลองใช้เซลล์ต้นกำเนิดรักษาดวงตา

ข่าวจากประเทศอังกฤษว่าจะมีการทดลองระดับคลินิก (clinical trial) ใช้เซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) ในการรักษาโรค Stargardt’s macular dystrophy ซึ่งเป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมชนิดหนึ่ง ทำให้ผู้ป่วยสูญเสียการมองเห็นไปเรื่อยๆ และยังไม่มีทางรักษา

แพทย์จะฉีดเซลล์ของเรตินาเข้าไปในตาของคนไข้ 12 คนที่เป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมแบบรักษาไม่ได้นี้

การทดลองรักษาโรคจอประสาทตาเสื่อมด้วยเซลล์จอประสาทตาจากเซลล์ต้นกำเนิดจะให้ผลเป็นอย่างไร แต่มันคือความหวังของคนที่กำลังจะสูญเสียการมองเห็นจากโรคนี้ ที่อาจจะมีโอกาสกลับมามองเห็นได้ดีขึ้นครับ

ผมรู้จักคนที่เป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมด้วย ท่านคงจะดีใจว่ามีความพยายามทางการแพทย์หาทางรักษาโรคนี้กันอยู่

ที่มา: BBC News – UK medics lead Europe’s first embryonic stem cell trial.

บทที่ 2 เซลล์, บทที่ 5 ความหลากหลาย, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

เซลล์ต้นกำเนิดจากสัตว์ใกล้สูญพันธุ์

BBC News – Endangered species set for stem cell rescue. ข่าวนี้กล่าวถึงงานวิจัยที่รายงานในวารสาร Nature Methods ว่ามีนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ (endangered species) สองชนิด

ชนิดแรกเป็นแรดขาว (northern white rhino) ชื่อวิทยาศาสตร์ Ceratotherium simum cottoni อีกตัวหนึ่งเป็นลิงแอฟริกา (drill) ชื่อวิทยาศาสตร์ Mandrillus leucophaeus โดยหากสามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้ให้กลายเป็นไข่และสเปิร์มได้ จะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างเอมบริโอและหาทางขยายพันธุ์เพิ่มจำนวนมันได้ต่อไป