สะพานแห่งกาลเวลา : ‘เอ็มบริโอ’สังเคราะห์ โดย ไพรัตน์ พงศ์พานิชย์

ด้านบนคือตัวอ่อนหนูทดลองที่เกิดจากกระบวนการผสมพันธุ์ตามธรรมชาติ ส่วนด้านล่างคือตัวอ่อนที่สังเคราะห์ขึ้น (ภาพ-Gianluca Amadei and Charlotte Handford)

ทีมนักวิจัย 2 ทีม ทีมหนึ่งอยู่ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในสหราชอาณาจักร หัวหน้าทีมวิจัยคือ แมกดาลีนา เซอร์นิคกา-โกเอตซ์ ศาสตราจารย์ทางด้านชีววิทยาวิวัฒนาการของมหาวิทยาลัย อีกทีมเป็นทีมวิจัยของประเทศอิสราเอล นำโดย ยาคอบ ฮันนา นักชีววิทยาสเต็มเซลล์ จากสถาบันวิทยาลัยไวซ์แมนน์ ในประเทศอิสราเอล

ทั้งสองทีมวิจัยประสบความสำเร็จเบื้องต้นในการสร้าง “เอ็มบริโอ” หรือตัวอ่อนของสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงลูกด้วยนมขึ้นมาโดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพา “ไข่” จากเพศหญิงและ “สเปิร์ม” จากเพศชาย ได้สำเร็จเป็นครั้งแรก

งานวิจัยของ เซอร์นิคกา-โกเอตซ์ นั้นตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารวิชาการเนเจอร์ เมื่อ 25 สิงหาคมที่ผ่านมา ส่วนของ ฮันนา ตีพิมพ์ก่อนหน้าเล็กน้อยในวารสาร เซลล์ เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม

ผลงานที่ถือว่าเป็นความสำเร็จชนิดก้าวกระโดดในแวดวง ชีววิทยาสังเคราะห์และสเต็มเซลล์ ก็คือทั้งสองทีมสามารถสร้าง “ตัวอ่อน” ของหนูทดลองขึ้นมาได้สำเร็จ เป็นตัวอ่อนที่เริ่มวิวัฒนาการ มีการก่อรูปของสมอง, หัวใจที่เริ่มเต้นและองค์ประกอบพื้นฐานที่พร้อมจะพัฒนาขึ้นไปเป็นอวัยวะอื่นๆ ทั้งหมดได้สำเร็จ

Advertisement

ทีมวิจัยทั้งสองใช้อุปกรณ์ในการเพาะเลี้ยงตัวอ่อนในหลอดแก้วแบบเดียวกัน เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาโดยฮันนาและแจกจ่ายข้อมูลและวิธีการให้กับนักวิจัยที่ต้องการเป็นการทั่วไป

งานของเซอร์นิคกา-โกเอตซ์ ล้ำหน้าไปมากกว่าเล็กน้อย เพราะตัวอ่อนสังเคราะห์ของเธอสามารถพัฒนาองค์ประกอบพื้นฐานส่วนของสมองได้แล้ว ในขณะที่ของฮันนายังไม่มีในส่วนนี้ แต่อายุของตัวอ่อนที่พัฒนาขึ้นมาเท่ากันคือ 8.5 วันก็เสียชีวิต

โดยปกติแล้ว หนูทั่วไปจะตั้งท้อง 20 วัน การเพาะเลี้ยงให้ยังมีชีวิตอยู่ภายนอกตัวหนูได้ถึง 8.5 วันจึงแทบจะเป็นครึ่งหนึ่งของอายุครรภ์ที่จะครบกำหนดของหนูเลยทีเดียว

Advertisement

เซอร์นิคกา-โกเอตซ์ บอกว่า ที่สำคัญที่สุดก็คือ งานวิจัยนี้ช่วยให้คนเราได้เข้าใจ “ช่วงที่ลึกลับที่สุด” ในกระบวนการวิวัฒนาการของตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมทั้งมนุษย์ ทำให้เข้าใจได้ถ่องแท้เป็นครั้งแรกว่า ทำไม การตั้งครรภ์ จึง “ล้มเหลว” ในบางกรณี และ “สำเร็จ” ได้ในอีกหลายกรณี

เธอยอมรับว่า ในตอนศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ครั้งแรกๆ เธอก็เป็นเหมือนนักวิจัยทั่วไปที่มุ่งโฟกัสไปที่ สเต็มเซลล์ชนิดหนึ่งซึ่งพร้อมที่จะพัฒนาไปเป็นตัวอ่อนได้

แต่เอาเข้าจริง กระบวนการสืบพันธุ์ของมนุษย์หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จำเป็นต้องเริ่มต้นจากสเต็มเซลล์ หรือเซลล์ต้นกำเนิด ถึง 3 ชนิดด้วยกัน

ชนิดแรก จะเป็นสเต็มเซลล์ที่จะก่อรูปขึ้นเป็นเนื้อเยื่อและร่างกายของตัวอ่อน ชนิดที่สอง เป็นสเต็มเซลล์ที่จะกลายเป็นรก ซึ่งเป็นเครื่องเชื่อมต่อระหว่างตัวอ่อนกับผู้เป็นแม่เพื่อเป็นแหล่งที่มาของอาหารให้ตัวอ่อนเจริญเติบโต ชนิดที่สาม คือสเต็มเซลล์ ที่จะกลายเป็นถุงน้ำคร่ำ ซึ่งเป็นแหล่งเพาะเลี้ยงตัวอ่อนให้เติบโต

เพื่อให้กระบวนการสังเคราะห์ตัวอ่อนเริ่มต้นขึ้น ทีมวิจัยจำเป็นต้องทำให้สเต็มเซลล์ทั้ง 3 ชนิดที่นำมารวมไว้ด้วยกันในหลอดทดลองเริ่ม “พูดคุย” กันก่อนให้ได้เป็นลำดับแรก

การ “พูดคุย” ที่ว่านี้คือการสื่อสารซึ่งกันและกัน ทั้งที่ผ่านการแลกเปลี่ยนทางเคมีระหว่างกันและผ่านการสัมผัสในเชิงกายภาพ ดังนั้นจึงจำเป็นที่ต้องจัดวางแต่ละสเต็มเซลล์ให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม แล้วกระตุ้นให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและกันขึ้น

ความสำเร็จครั้งนี้อำนวยประโยชน์อะไรให้เกิดขึ้นบ้าง? แรกสุดก็คือ นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถ “เฝ้าสังเกต” และ “ตรวจสอบ” การก่อตัวของตัวอ่อนขึ้นมาได้จากการเริ่มต้นสื่อสารปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันของสเต็มเซลล์เหล่านั้นในหลอดแก้ว ทำให้รู้ว่า อย่างไรและเหตุใด ตัวอ่อนถึงก่อรูปได้สำเร็จ และอย่างไรและเพราะอะไร ที่ทำให้การตั้งครรภ์ล้มเหลว

เซอร์นิคกา-โกเอตซ์ ระบุว่า นี่คือช่วงเวลาที่ลึกลับที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยรู้มาก่อน การได้ศึกษาและเข้าใจเรื่องนี้ จะทำให้ได้รู้กันชัดเจนว่า การตั้งครรภ์ล้มเหลวเพราะอะไร และทำอย่างไรถึงจะป้องกันความล้มเหลวเหล่านั้นได้

ถัดมา เรื่องนี้มีผลดีอย่างใหญ่หลวงต่อการพัฒนาการเพาะเลี้ยงอวัยวะของร่างกายมนุษย์สำหรับใช้ในการผ่าตัดปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยหรือผู้พิการที่ต้องการในอนาคต แม้ว่าในเวลานี้จะยังไม่มีกฎหมายหรือกฎเกณฑ์เชิงจริยธรรมรองรับก็ตาม

สุดท้าย หากได้รับการยอมรับทั้งในแง่กฎหมายและจริยธรรมในอนาคต นี่คือจุดเริ่มต้นที่จะช่วยเหลือให้ภาวะการมีบุตรยากไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไป

ทั้งยังรองรับสังคมที่มีความหลากหลายทางเพศที่นับวันจะยิ่งมีเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ได้เป็นอย่างดีอีกด้วย

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image