เซลล์ "อมตะ" กับ โรคมะเร็ง

เซลล์ "อมตะ"กับ โรคมะเร็ง
นายแพทย์ ดร. วิศาล เยาวพงศ์ศิริ

      ชีวิตของคนจุติเมื่อไข่ปฏิสนธิกับเชื้ออสุจิ แล้วก็เริ่มแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สี่เป็นแปด เซลล์ทุกเซลล์จะได้รับสารพันธุกรรม เป็นมรดกจากแม่ครึ่งหนึ่ง และจากฝ่ายพ่ออีกครึ่งหนึ่ง โดยมีความเท่าเทียมกันหมดทุกเซลล์ แต่เมื่อเซลล์จำนวนมาก ๆ หากอยู่ร่วมกันและทุกคนทำงานซ้ำซ้อนกัน ก็ย่อมจะด้อยสมรรถภาพกว่า ดังนั้นเมื่อการแบ่งตัวจนได้จำนวนเซลล์มากถึงระดับหนึ่ง เซลล์ต่าง ๆ ก็จะเริ่มเปลี่ยนไปเพื่อทำหน้าที่จำเพาะ (differentiation) ส่วนหนึ่งก็กลายเป็นสมอง ทำหน้าที่บริหารให้เซลล์ต่าง ๆอยู่ในระเบียบ บางเซลล์ก็กลายเป็นส่วนของลำไส้ ทำหน้าที่ดูดซึมอาหาร หรือเป็นหัวใจ คอยสูบฉีดเลือด ส่งเสบียงอาหารและออกซิเจนให้เซลล์อื่น ๆ หรือเป็นไต ทำหน้าที่รักษาดุลภาพเกลือแร่และขจัดของเสีย ทุกคนต่างทำหน้าที่ของตัวเองตามกฎเกณฑ์ที่ธรรมชาติกำหนดมา ซึ่งไม่ถือว่าเป็นการเอารัดเอาเปรียบกัน และทุกอย่างที่เป็นไปก็เพื่อการเพิ่มสมรรถภาพในการดำรงชีพ

      เมื่อมีเซลล์อยู่กันจำนวนมากมาย ต่างคนต่างทำงานที่ส่วนรวมมอบหมายบทบาทมาให้ และต่างทำงานที่ตนเองถนัด แต่นานวันเข้า ก็ย่อมมีสิ่งมิได้คาดหมายเกิดขึ้น เช่นในบางกรณี เซลล์เกิดการกลายพันธ์ ก็อาจเกิดเป็นโรคมะเร็ง มะเร็งเป็นโรคร้ายแรงและรักษายาก นักวิทยาศาสตร์จึงมีความพยายามที่จะศึกษากลไกการเกิดเซลล์มะเร็ง

      นักวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์พบว่า ถ้าแยกเอาเซลล์ปกติมาเพาะเลี้ยง ไม่ว่าเซลล์ชนิดใด จะมีรอบการแบ่งตัวค่อนข้างคงที่ สำหรับมนุษย์เรา เซลล์จากทารกจะแบ่งได้ประมาณ 40 ถึง 60 รอบ แต่เซลล์ที่ได้จากผู้ใหญ่ ถ้ายิ่งมีอายุมากก็ยิ่งแบ่งตัวได้น้อยรอบลง แล้วเซลล์ที่เลี้ยงก็จะทยอยแก่และตายตามกันไปแม้จะมีสารอาหารเพียงพอ จำนวนรอบที่เซลล์สามารถแบ่งตัวนี้ เรียกว่า "the Hayflick limit"

      หากจะคำนวณจากอัตราการแบ่งตัวของเซลล์ในร่างกาย อาจสันนิษฐานได้ว่ามนุษย์เราน่าจะมีชีวิตอยู่ได้ถึงอายุ 120 ปี ถ้าไม่เกิดการตายก่อนวัย (เช่น จากอุบัติเหตุ โรคมะเร็ง หรือโรคหัวใจและหลอดเลือด)

      ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทราบว่า ที่ปลายโครโมโซมมีหน่วยพันธุกรรมที่เรียกว่า telomeres ซึ่งมีหน้าที่ช่วยยึดปลายสารพันธุกรรมหรือ DNA สองสายที่พันกันเป็นเกลียวเพื่อไม่ให้แตกลุ่ย สำหรับเซลล์ทั่วไป ทุก ๆครั้งที่เซลล์แบ่งตัว telomeres ก็จะสั้นลง ๆ เมื่อยิ่งแบ่งไปมากรอบ telomeres ก็จะยิ่งสั้น จนสั้นถึงระดับหนึ่งแล้วก็จะไม่สามารถแบ่งตัวอีก เซลล์ก็จะเกิดความแก่ (senescence) และตาย จึงนับว่า ธรรมชาติได้ลิขิตความแก่ชราและความตายไว้ในระหัสพันธุกรรมของเซลล์ตั้งแต่ กำเนิด

      ในปี ค.ศ. 1951 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ George O. Gey ได้ทดลองเอาเซลล์จากมะเร็งปากมดลูกจากผู้ป่วย รายหนึ่งมาเพาะเลี้ยง พบว่าเซลล์เหล่านี้มีความแตกต่างจากเซลล์ธรรมดา คือถ้าคอยเปลี่ยนถ่ายน้ำเลี้ยงให้ได้สารอาหารเพียงพอ เซลล์เหล่านี้จะมีการแบ่งตัวไปเรื่อย ๆ สายพันธุ์เซลล์จากมะเร็งปากมดลูกนี้เรียก HeLa cells ตามชื่อย่อของผู้ป่วย "Henrietta Lacks" และแม้ผู้ป่วยรายนี้ได้เสียชีวิตไปเกือบครึ่งศตวรรษ แต่สายพันธุ์ HeLa cells ก็ยังเจริญงอกงามในห้องทดลองเกือบทั่วโลก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์นิยมนำมาศึกษาสรีรวิทยาของเซลล์มะเร็ง และนำมาทดสอบผลการออกฤทธิ์ของยาที่ใช้รักษากำจัดเซลล์มะเร็ง

      นอกจากเซลล์ที่กลายพันธ์เป็นเซลล์มะเร็งโดยธรรมชาติแล้ว นักวิทยาศาสตร์พบว่าถ้าเอาเซลล์มาฉายรังสีหรือแสง UV หรือใส่สารเคมีบางชนิด เซลล์ที่เป็นปกติอยู่เดิมอาจมีการเปลี่ยนแปลงที่ระหัสพันธุกรรม แล้วมีการเจริญเพิ่มจำนวนไม่จำกัดเหมือนเซลล์มะเร็ง แต่การใช้รังสีหรือแสง UV หรือสารเคมีเพื่อให้เซลล์ปกติกลายพันธ์เป็นเซลล์มะเร็งนี้ เป็นขบวนการที่ช้าใช้เวลานาน และผลก็ไม่ค่อยแน่นอน ต่อมานักวิทยาศาสตร์พบว่า เชื้อไวรัสบางชนิดสามารถผ่องถ่ายระหัสพันธุกรรมของตัวเองเข้าไปในเซลล์ ทำให้เซลล์เดิมที่เป็นปกติมีการเจริญและแบ่งตัวอย่างไม่จำกัดแบบเซลล์มะเร็ง

และ นักวิทยาศาสตร์เรียกหน่วยพันธุกรรมจากเชื้อไวรัสที่ทำให้เซลล์ปกติกลายเป็น มะเร็งนี้ว่า "oncogene" (onkos = เนื้องอก, gene = หน่วยพันธุกรรม)      เซลล์มะเร็ง ไม่ว่าจะมาจากที่เกิดตามธรรมชาติ จากเซลล์ที่ได้รับการฉายรังสีหรือใส่สารเคมี หรือได้รับ oncogene จากเชื้อไวรัส ล้วนมีลักษณะเหมือนกันคือ เซลล์ที่เลี้ยงจะมีลักษณะที่แบ่งตัวเร็ว ใช้สารอาหารมาก เซลล์กลม และมักไม่เกาะติดกับอาหารแข็งที่ใช้เลี้ยงเช่นเซลล์ปกติ อีกทั้ง telomeres ของเซลล์เหล่านี้สามารถต่อยาวขึ้นเองทุกครั้งที่มีการแบ่งตัว ตราบเท่าที่มีอาหารเพียงพอ เซลล์เหล่านี้จะแบ่งตัวไม่จำกัดจำนวนรอบ โดยไม่มีการแก่และตาย นักวิทยาศาสตร์จึงเรียกเซลล์ที่มีลักษณะเช่นนี้ว่า "เซลล์สายพันธ์อมตะ" (immortal cell line).

      ถ้านำเซลล์สายพันธ์"อมตะ"เหล่านี้มาปลูกถ่ายในสัตว์สายพันธ์เดียวกัน ที่เป็นปกติ จะไม่เกิดเป็นเนื้องอกหรือมะเร็ง ทั้งนี้เพราะว่าร่างกายมีระบบการตรวจสอบเซลล์(cell surveillance) เช่นถ้าพบเซลล์มีสารพันธุกรรมที่ผิดปกติ หน่วยพันธุกรรมที่เรียกว่า tumor suppressor gene ก็สามารถทำการยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ หรือเป็นระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งถ้าตรวจพบมีเซลล์ที่ผิดปกติ เม็ดเลือดขาวประเภท T-lymphocyte ก็จะกระตุ้นให้ร่างกายสร้างสารภูมิคุ้มกัน(antibodies)ต่อต้านเซลล์มะเร็ง และเพิ่มจำนวนเซลล์พิฆาต (natural killer lymphocytes) ร่วมกันกำจัดเซลล์ที่ผิดปกติเหล่านี้ออกจากร่างกาย

      แต่ถ้านำเซลล์สายพันธ์"อมตะ"เหล่านี้มาปลูกถ่ายในสัตว์สายพันธ์เดียวกันที่ มีระบบการตรวจสอบเซลล์บกพร่อง โดยเฉพาะในรายที่มีภูมิคุ้มกันอ่อนแอ เช่นใน denuded mice ซึ่งเป็นหนูที่ไม่สามารถสร้างเม็ดเลือดขาว T-lymphocyte หรือในรายที่มีภูมิคุ้มกันต่ำจากยาที่ได้รับ เซลล์เหล่านี้ก็จะเจริญเป็นเนื้องอกหรือมะเร็งได้

   
เมื่อ เซลล์"อมตะ"เหล่านี้กลายเป็นมะเร็ง มันสามารถสร้าง growth factors ที่กระตุ้นให้เซลล์กลุ่มพวกเดียวกันเจริญงอกงามดี เพิ่มการสร้างหลอดเลือดที่มาเลี้ยงตัวเอง กินอาหารจุ และแย่งชิงอาหารได้ดีกว่าเซลล์ปกติ งอกข้ามเขตที่เคยอยู่ บุกรุกและเบียดเบียนเนื้อที่ของเซลล์อื่น ๆ มีพฤติกรรมเสมือนเป็นอันธพาล

      ส่วนเซลล์อื่น ๆที่ประพฤติตัวตามกฎเกณฑ์ ทำหน้าที่ค้ำจุนส่วนรวม เช่นย่อยและดูดซึมอาหาร สูบฉีดโลหิต รักษาดุลภาพเกลือแร่และขจัดของเสีย จะถูกแย่งชิงอาหารและเบียดเบียนเนื้อที่ จนสุดท้ายทนสู้ไม่ไหวก็ต้องตายไป เมื่อขาดเซลล์ที่ทำหน้าที่ค้ำจุนส่วนรวม ร่างกายก็ต้องตาย แล้วเซลล์"อมตะ"ที่คอยเที่ยวรังควานเอาเปรียบผู้อื่นก็ย่อมต้องตายตามไปเช่น กัน

      สำหรับในคน สาเหตุการเกิดเป็นโรคมะเร็งส่วนใหญ่ก็ยังไม่รู้ชัด สาร hydrocarbon ในบุหรี่อาจเป็นตัวก่อมะเร็งที่หลอดลมและปอด เชื้อ HPV(Human papilloma virus)อาจเป็นต้นเหตุของมะเร็งผิวหนังและมะเร็งปากมดลูก เชื้อ EBV(Epstein-Barr virus)อาจเป็นต้นเหตุของมะเร็งต่อมน้ำเหลืองและมะเร็งในโพรงจมูก เชื้อไวรัสตับอักเสบ B อาจเป็นสาเหตุมะเร็งที่ตับ แต่การติดเชื้อไวรัสทั่วไปก็มิได้หมายความว่าจะเป็นโรคมะเร็งเสมอไป

      นอกจากนี้ พบว่าประมาณร้อยละ 50 ของโรคมะเร็งในคนมีความผิดปกติของระบบการตรวจสอบเซลล์เช่น p53 tumor suppressor gene โดยเฉพาะมะเร็งที่ลำใส้ใหญ่ เต้านมและปอด

      ความเครียดก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ดังนั้นคนที่มีความเครียดมากก็อาจมีโอกาสเกิดโรคมะเร็งได้ง่าย

      สิ่งมีชีวิตอาจมีความโลภเป็นสัญชาติญาณ แต่มนุษย์เราก็มีความละอายต่อบาปเป็นกลไกตรวจสอบ เพื่อไม่ให้มีพฤติกรรมเห็นแก่ตัวมากจนทำให้ผู้อื่นเดือดร้อน แต่บางครั้ง ก็มีคนประพฤติตัวเหนือกฎระเบียบเหมือนเซลล์มะเร็ง แย่งชิงทรัพยากรจากส่วนรวมเพื่อประโยชน์ส่วนตัวและพวกพ้อง

      ที่สำคัญที่สุด หากระบบตรวจสอบของสังคมบกพร่อง ขาดกลไกและภูมิคุ้มกันที่จะกำราบคนที่ประพฤติตัวเป็นอันธพาล แล้วปล่อยให้คนเหล่านี้เป็นใหญ่และมีอำนาจในบ้านเมือง คนที่ประพฤติดีและทำหน้าที่ค้ำจุนสังคม ก็จะถูกเบียดเบียนจนยากที่จะมีชีวิตอยู่อย่างสันติสุข มิช้ามินาน สังคมก็ต้องพังพินาศลง

      และความเป็น"อมตะ" ของผู้ยิ่งใหญ่เหล่านั้น ก็ย่อมต้องพินาศบรรลัยไปพร้อมกับความฉิบหายของสังคมที่เขาเป็นคนก่อ

บทความนี้ได้ตีพิมพ์ใน หนังสือพิมพ์ มติชนรายวัน ฉบับวันอังคารที่ 12 ธันวาคม พุทธศักราช 2543

ความลับตัวนี้อยู่บนโครโมโซม 14 ในยีน TEP1 ซึ่งมีเอ็นไซม์ telomerase เป็นองค์ประกอบ ซึ่งการขาดเอ็นไซม์ตัวนี้จะทำให้เราแก่ ถ้าเพิ่มก็เป็นอมตะ

แล้วทำไมเราถึงแก่ เพราะขาดเอ็นไซม์ตัวนี้หรือ?
การ ที่ DNA ทำสำเนาตัวเองมันไม่ได้เริ่มแบ่งที่ต้นสาย DNA แต่จะเริ่มจากคำ (โคดอน) ถัดเข้ามาสองสามคำ ทำให้ทุกครั้งที่มีการทำสำเนาสาย DNA จึงสั้นลง ซึ่งตัวเอ็นไซม์ตัวเนี้ยมันเหมือนมาหุ้มปลาย DNA เพื่อไม่ให้มันร่นเข้ามาโดนเนื้อความที่สำคัญๆของสาย DNA ในการทำสำเนาแต่ละครังโดยมันอาจจะเป็นลำดับเบสที่ไม่มีความหมายใดๆมาหุ้ม ปลาย DNA ไว้ เรียกว่า telomere

ใน 1 ปีเนี่ย telemere จะสั้นลง 31 ตัวอักษรเลยทีเดียว!!! ดังนั้นเมื่ออายุมากเทโลเมียร์สั้นจึงเกิดการแก่ชราขึ้น และคนอายุ 80 ปีเทโลเมียร์จะยาวประมาณ5 ใน 8 ของเมื่อแรกเกิด!!!

เรื่องนี้มีการ ตั้งศูนย์วิจัยกันอย่างจริงจังเพราะยังไม่สามารถหาตำแหน่งของยีนตัวนี้ในคน ได้ หาได้แต่ในโปรโตซัวพวกซิลิเอต ถ้ามีคนทำสำเร็จเซลล์ก็เป็นอมตะได้ ได้ยินมาว่ามีคนเลี้ยงเซลล์ของโปรโตซัวได้เรื่อยๆโดยไม่ตายได้แล้ว!!

เซลล์ มะเร็ง ไม่ว่าจะมาจากที่เกิดตามธรรมชาติ จากเซลล์ที่ได้รับการฉายรังสีหรือใส่สารเคมี หรือได้รับ oncogene จากเชื้อไวรัส ล้วนมีลักษณะเหมือนกันคือ เซลล์ที่เลี้ยงจะมีลักษณะที่แบ่งตัวเร็ว ใช้สารอาหารมาก เซลล์กลม และมักไม่เกาะติดกับอาหารแข็งที่ใช้เลี้ยงเช่นเซลล์ปกติ อีกทั้ง telomeres ของเซลล์เหล่านี้สามารถต่อยาวขึ้นเองทุกครั้งที่มีการแบ่งตัว ตราบเท่าที่มีอาหารเพียงพอ เซลล์เหล่านี้จะแบ่งตัวไม่จำกัดจำนวนรอบ โดยไม่มีการแก่และตาย นักวิทยาศาสตร์จึงเรียกเซลล์ที่มีลักษณะเช่นนี้ว่า "เซลล์สายพันธ์อมตะ" (immortal cell line)

กลไกการรักษามะเร็ง
เซลล์มะเร็งจะมี enzyme telomeres เพื่อต่อสาย telomere ได้ตลอดเวลาเนื่องจากเซลล์มะเร็งต้องแบ่งตัวบ่อยมากๆ ซึ่งกระบวนการแบ่งตัวทำให้ telomere สั้นลงมันจึงต้องผลิต enzyme telomeres เพื่อต่อ telomere ใหม่ ถ้าจะรักษาก็แค่ หาสิ่งที่จะไปยับยั้งการสร้างเอนไซม์ telomeres ของเซลล์มะเร็งซะ มันก็จะเหี่ยวตายไปเอง