ทะลุกรอบ | ป๋วย อุ่นใจ
ยีนเห็นแก่ตัว
ไมโครไบโอตา
และการตามล่าในเชิงนิติเวช
ในร่างกายของคุณ ไม่ใช่จะมีแต่เซลล์มนุษย์!
ข้อมูลจากโครงการสำรวจสำมะโนประชากรจุลินทรีย์ในร่างกายมนุษย์ หรือ NIH Human Microbiome Project ระบุชัด
“ในร่างกายของมนุษย์ ไม่ได้มีแต่เซลล์มนุษย์ แต่เต็มไปด้วยเซลล์ของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันกับเซลล์มนุษย์ที่เรียกว่า ไมโครไบโอตา”
ที่น่าสนใจก็คือ จากประมาณการแบบกำปั้นทุบดินโดยดูจากจำนวนแบคทีเรียที่พบในผิวหนัง ร่างกาย และทางเดินอาหาร โธมัส ลัคคี (Thomas Donnell Luckey) นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยมิสซูรีที่โคลัมเบีย (University of Missouri at Columbia) หนึ่งในผู้บุกเบิกการศึกษาแบคทีเรียในทางเดินอาหารเผยว่า “ถ้าเทียบกันในแง่จำนวน จุลินทรีย์ที่พบในร่างกายของมนุษย์ (หรือไมโครไบโอตา) อาจจะมีมากกว่าเซลล์มนุษย์ถึงราวๆ สิบเท่า!!”
นั่นหมายความว่า เก้าในสิบของเซลล์ที่พบในร่างกายมนุษย์ คือ เซลล์ของจุลินทรีย์
ตัวเลขนี้แม้จะฟังดูบ้าบอ แต่นักวิจัยหลายคนก็เชื่อถือ ซึ่งทำให้เปเปอร์ “ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับจุลนิเวศน์ในลำไส้ (Introduction to Intestinal Microecology) ของโธมัสที่ตีพิมพ์ออกมาในวารสารโภชนศาสตร์คลินิก อเมริกา (American Journal of Clinal Nutrition) ในปี 1972 กลายเป็นหนึ่งในเปเปอร์ทอล์กออฟเดอะทาวน์ที่มีการอ้างอิงถึงเกือบห้าร้อยครั้ง
แล้วถ้าร่างกายมนุษย์นั้นมีเซลล์จุลินทรีย์มากกว่าเซลล์มนุษย์ แล้วแท้จริงแล้ว มนุษย์นั้นคืออะไรกันแน่ในระบบนิเวศน์ที่แสนซับซ้อนของโลก?
แม้จะฟังดูเป็นคำถามในเชิงปรัชญา แต่นี่ก็เป็นเรื่องที่น่าคิด
ประเด็นนี้ทำให้ผมย้อนนึกไปถึงแนวคิดสุดพิลึกพิลั่นของหนังสือ ยีนเห็นแก่ตัว หรือ The Selfish Gene ของริชาร์ด ดอว์กินส์ (Richard Dawkins) นักชีววิทยาวิวัฒนาการชื่อดังจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด (The University of Oxford)
ที่ว่า “สิ่งมีชีวิตนั้น แท้จริงแล้วเป็นเพียงแค่ยานพาหนะเพื่อให้ยีนสามารถจำลองแบบได้ ทุกอย่างที่สิ่งมีชีวิตทำ ทุกพฤติกรรมที่แสดงออกมา เพื่อการอยู่รอดและสืบต่อเผ่าพันธุ์เป็นเพียงเพื่อให้ยีนที่จำเพาะมีโอกาสถูกส่งต่อจากรุ่นสู่รุ่นก็แค่นั้น…”
บางคนเปรียบเปรยว่า “สิ่งมีชีวิตเป็นทาสของยีน” ที่ทำทุกอย่าง เพื่อให้ยีนที่สุดแสนจะเห็นแก่ตัวนั้นมีโอกาสได้ดำรงอยู่ต่อ ซึ่งก็ฟังดูเข้าเค้าและสอดคล้องกับแนวคิดในหนังสือ
แต่สำหรับผมคำว่าทาสอาจจะฟังดูรุนแรงไปนิด ถ้าให้อุปมา ผมว่าสิ่งมีชีวิตในมุมของริชาร์ด จะเหมือนกับเรือจ้างของยีนมากกว่า ที่มีมิชชั่นคือพาให้ยีนได้มีโอกาสได้ขึ้นฝั่ง (สืบต่อเผ่าพันธุ์) พอสำเร็จไปแล้วรอบหนึ่ง ก็จะมีรอบต่อไป รอบต่อไป จนกว่าเรือจ้างนั้นจะหมดกำลังและสิ้นสลายไป
และถ้ามองว่าในสามพันล้านคู่เบสของจีโนมของมนุษย์มียีนราวๆ สองหมื่นยีน สำหรับเรือจ้างมนุษย์ สองหมื่นยีนนี้ก็น่าที่จะเป็น priority ที่ต้องส่งให้ขึ้นฝั่งให้สำเร็จเพื่อให้เผ่าพันธุ์มนุษย์สามารถอยู่รอดได้
แต่ถ้ามองว่าร่างกายของมนุษย์ไม่ได้มีแค่เซลล์มนุษย์ แล้วยีนของมนุษย์จะยังถือว่ามีแค่สองหมื่นยีนจริงหรือ? เราควรต้องนับยีนพวกจุลินทรีย์ขาประจำ (normal flora) หรือพวกจุลินทรีย์นักโบก (hitchhiker) ที่อาศัยอยู่กับเราไปด้วยมั้ย?
ประมาณแบบให้คำนวณง่าย ถ้าตีเป็นตัวเลขกลมๆ ถ้าในร่างกายของเรามีจุลินทรีย์อิงอาศัยอยู่สัก 1,000 สปีชีส์ จีโนมของแต่ละสปีชีส์มี 2,000 ยีน ความหลากหลายของยีนที่เรามีในร่างกายจากจุลินทรีย์จะมีมากถึงสองล้านแบบ สองล้านยีน ซึ่งเยอะกว่ายีนที่มนุษย์มีเสียอีก
นั่นหมายความว่า “สังคมจุลินทรีย์ที่อยู่กับมนุษย์” หรือ “ไมโครไบโอตา” นั้นคือแหล่งของยีนเสริมที่อาจจะมีคุณูปการกับร่างกายของเรือจ้าง บางยีนอาจจะช่วยสร้างสารสำคัญ สารเสริม วิตามิน ฮอร์โมน หรือแม้แต่สารออกฤทธิ์ที่ช่วยทำให้ร่างกายดำเนินต่อไปได้อย่างปกติสุข
บางยีนอาจจะมีบทบาทสำคัญในการควบคุมแบคทีเรียก่อโรคร้ายไม่ได้สามารถแผลงฤทธิ์และก่อโรคได้ก็เป็นได้อีก แน่นอนว่าถ้ามองร่างกายเป็นเรือจ้าง ยีนพวกนี้ก็ต้องพยายามประคับประคองให้เรือไปต่อได้ ไม่ล่มไปเสียก่อนที่จะขึ้นฝั่ง เช่นเดียวกับยีนของมนุษย์
แล้วหากเป็นเช่นนี้ เราควรจะนับยีนพวกนี้เป็นยีนเห็นแก่ตัวที่อยู่ในร่างกายของเราไปด้วยมั้ย?
แม้จะมีการเอื้อประโยชน์ซึ่งกันและกันอยู่อย่างชัดเจน แต่ในกรอบเวลาของการดำรงอยู่ระหว่างไมโครไบโอตากับโฮสต์ที่ต่างกันอย่างชัดเจนทำให้ความสัมพันธ์ของโฮสต์มนุษย์กับยีนของจุลินทรีย์ที่เป็นไมโครไบโอตานั้นซับซ้อนยิ่งไปกว่านั้น
ยกตัวอย่างเช่น แบคทีเรียแบ่งเซลล์ได้หนึ่งรอบในทุกๆ ครึ่งชั่วโมง ด้วยอายุขัยเฉลี่ยของมนุษย์เจ็ดสิบห้าปี แบคทีเรียที่อาศัยอยู่กับมนุษย์จะแบ่งเซลล์ได้ทั้งสิ้นราวๆ หนึ่งล้านสามแสนรอบ… หรือก็คือหนึ่งล้านสามแสนรุ่น ซึ่งเยอะมาก
และที่สำคัญจุลินทรีย์ที่อยู่ในร่างกายมนุษย์ หรือไมโครไบโอตานั้นไม่ได้มีชนิดเดียว แต่ละชนิดอยู่ร่วมกัน และมีความสัมพันธ์กันในแง่มุมที่แตกต่างกันไป อาจจะถ้อยทีถ้อยอาศัยกัน อาจจะขัดแย้ง แก่งแย่งแข่งขัน อาจจะเป็นปรสิตเบียดเบียนกันและกัน
และในบางกรณีอาจจะมีความสัมพันธ์ลึกซึ้งยิ่งไปกว่านั้น อย่างเช่น อาจจะมีการส่งต่อยีนสำคัญบางยีนให้กับพรรคพวกในรุ่นเดียวกัน (horizontal gene transfer) ซึ่งอาจส่งผลดี หรือผลเสียก็ได้ ทั้งกับโฮสต์และพวกที่รับยีนไป
ถ้ามองในมุมเรือจ้าง โฮสต์ก็เหมือนเรือจ้างที่ใหญ่โตมโหฬารที่มีผู้โดยสารร้อยพ่อพันแม่ร่วมเดินทางไปด้วยกัน
แต่การเดินทางครั้งนี้อาจจะยาวนานนับล้านรุ่น จนผู้โดยสารบางกลุ่มยึดอำนาจ ตีแผ่ขยายบารมี คุมพื้นที่บางส่วนของเรือไปเลย
ผู้โดยสารบางกลุ่มอาจจะอยู่ได้แบบลุ่มๆ ดอนๆ พอถูๆ ไถๆ ให้รอดไปได้
บางกลุ่มอาจจะถูกเบียดเบียนหรืออาจจะโดนล้างบางจนไม่เหลือใครเลยก็อาจจะมี
กว่าที่เรือจะหมดสภาพ การเปลี่ยนแปลงนั้นอาจจะเกิดขึ้นจนแทบไม่เหลือเค้าเดิมเลยก็เป็นได้
และในบางที ไม่ใช่ใคร ก็โฮสต์เองนี่แหละที่อาจจะเป็นตัวที่ก่อความเปลี่ยนแปลง อาหารที่กินเข้าไปในแต่ละมื้อจะเอื้อประโยชน์กับจุลินทรีย์กลุ่มไหน และไม่เหมาะกับจุลินทรีย์กลุ่มไหน
ไลฟ์สไตล์ของโฮสต์นั้นจะช่วยให้จุลินทรีย์กลุ่มไหนมีโอกาสขยับขยาย และกลุ่มไหนที่จะค่อยๆ ฝ่อและลดน้อยถอยลงไป
บางทีร่างกายของเราอาจจะเป็นแค่หนึ่งในชีวมณฑลย่อยที่บรรจุจุลินทรีย์เอาไว้อย่างมากมายมหาศาล ทั้งแบคทีเรีย ยีสต์ รา อาร์เคีย โปรโตซัว ไวรัส และเฟจ หรือเราจะเป็นแค่ยานพาหนะ หรือเรือจ้างที่ให้ และยีนของเราและของจุลินทรีย์ไมโครไบโอตาพวกนี้ได้ดำรงอยู่ต่อไปแค่นั้น
ร็อบ ไนต์ (Rob Knight) นักชีววิทยาเชิงคำนวณชื่อดังจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (University of California San Diego) เผยว่าในราวๆ ปี 2010 สมัยที่เขายังทำงานเป็นอาจารย์อยู่ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ (University of Colorado Boulder) เขาและทีมเคยทดลองศึกษาพลวัตของการเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอตาของร่างกายมนุษย์เพื่อการประเมินศักยภาพในการนำมาประยุกต์ใช้ในเชิงนิติเวช
เขาพบว่าโครงสร้างสังคมจุลินทรีย์ไมโครไบโอตานั้น แปรเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็วในแต่ละช่วงชีวิตของโฮสต์ ทุกสิ่งที่โฮสต์ทำ ทุกพฤติกรรมที่แสดงออกมามีผลแทบทั้งสิ้นกับสังคมจุลินทรีย์ที่อยู่ในร่างกาย การเปลี่ยนแปลงในระดับมหภาคที่มาจากโฮสต์นั้นมักจะส่งผลกระทบที่ชัดเจน
แค่กินยาปฏิชีวนะเข้าไป สังคมจุลินทรีย์ในไมโครไบโอตา โดยเฉพาะพวกที่ไม่ดื้อต่อยา ก็อาจถูกฆ่าสังหาร พล่าผลาญจนแทบสูญหายไปจนหมดแล้ว
การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนแบบนี้ ทำให้ลักษณะโครงสร้างสังคมของจุลินทรีย์ในไมโครไบโอตาในแต่ละคนมีแบบแผนที่เฉพาะ ในแต่ละช่วงเวลา
ซึ่งน่าจะสามารถเอามาใช้ระบุตัวบุคคลได้ในเชิงนิติเวช
และแล้วในปี 2023 เพื่อพิสูจน์ว่าไอเดียการใช้ไมโครไบโอตาเพื่อระบุตัวบุคคลนั้นเป็นไปได้จริง รูบี ดิกซัน (Ruby Dixon) จากมหาวิทยาลัยเมอร์ดอช (Murdoch University) ได้ทดลองศึกษาแบบแผนของไมโครไบโอมที่พบที่อวัยวะเพศของคู่หนุ่มสาวที่เป็นคู่รักก่อนและหลังจากที่ร่วมรักกันที่เธอเรียกเหมารวมว่า เซ็กโซม (Sexome)
รูบีพบว่าหลังจากการมีเพศสัมพันธ์ แบคทีเรียแลคโตบาซิลลัสบางสปีชีส์ถูกส่งต่อจากอวัยวะเพศของหญิงไปยังอวัยวะเพศของชาย ชัดเจนว่าไมโครไบโอมของชายและหญิงมีการแลกเปลี่ยนระหว่างกัน
หลังจากที่ได้ผล รูบีก็ตื่นเต้นมาก เธอรีบส่งผลงานวิจัยของเธอไปตีพิมพ์เผยแพร่ในทันทีในวารสาร Forensic Science International เธอใช้ชื่อเรื่องว่า The Sexome – A proof of concept study into microbial transfer between heterosexual couples after sexual intercourse (เซ็กโซม – การศึกษาเพื่อพิสูจน์ถึงการถ่ายจุลินทรีย์ระหว่างคู่รักต่างเพศหลังการสังวาส)
และต่อมาในปี 2025 รูบีก็พัฒนาต่อยอดงานวิจัยเซ็กโซมของเธอจนพร้อมที่จะนำมาใช้เพื่อค้นหาและระบุตัวบุคคลในเชิงนิติวิทยาศาสตร์หลังมีเพศสัมพันธ์กันได้อย่างชัดเจน
และเพื่อให้โลกรู้ถึงงานของเธอ รูบีตีพิมพ์ผลงานนี้ออกมาเป็นเปเปอร์ เรื่อง Bacterial transfer during sexual intercourse as a tool for forensic detection (การใช้การส่งต่อแบคทีเรียระหว่างการมีเพศสัมพันธ์เป็นเครื่องมือสำหรับการตรวจจับทางนิติเวชวิทยา) ในวารสาร iScience
ส่วนตัวผมว่างานนี้น่าสนใจ เพราะถือเป็นแนวคิดใหม่ทางวิทยาศาสตร์ที่อาจจะนำมาใช้ให้ประโยชน์กับสังคมได้จริง และด้วยศักยภาพของเทคโนโลยีที่มีอยู่อย่างเต็มเปี่ยม ไม่ว่าจะใช้ถุงยาง หรือจะก่อเหตุอย่างระวังจนไม่มีดีเอ็นเอของมนุษย์ผู้ต้องสงสัยหลงเหลืออยู่ในที่เกิดเหตุเลยก็ตาม เทคโนโลยีของรูบีก็ยังจะช่วยให้จับคนร้ายได้
แต่คงต้องรอดูต่อไปว่าจะเอามาใช้ได้ขนาดไหน เพราะถ้าเจอคนร้ายแสบๆ ที่รู้วิธีปรับแต่งไมโครไบโอมของตัวเองได้อย่างในเคสของโจ เซย์เนอร์ อย่างที่ผมเคยเล่าให้ฟังไปเมื่อสองฉบับก่อน บางทีผลตรวจที่จะได้มา ก็อาจจะมึนได้เหมือนกัน ซึ่งยังไม่รู้ว่าจะแก้ยังไง
เอาเป็นว่าตอนนี้ผลที่เห็นดูน่าตื่นเต้น แต่พอเอามาใช้จริงจะหมู่หรือจ่า ก็คงต้องรอพัฒนากันต่อไป…
สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj
— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022
