จาก "โพรไบโอติกส์" สู่ "ยารักษามะเร็งลำไส้ใหญ่" เปิดเบื้องหลังแบคทีเรียอัจฉริยะ ที่ร่างกายต้องร้องว้าว

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้โพสต์เฟซบุ๊ก "Anan Jongkaewwattana" ระบุว่า
นวัตกรรมชีววิทยาบำบัดที่ตัดวงจรพลังงานและปลุกภูมิคุ้มกันต้านมะเร็งลำไส้ใหญ่
โรคมะเร็งลำไส้ใหญ่เป็นโรคมะเร็งที่พบได้บ่อย ปัจจุบันการรักษาด้วยยาภูมิคุ้มกันบำบัดเข้ามามีบทบาทและสร้างความหวังใหม่ในการรักษา แต่ การรักษาวิธีนี้ยังได้ผลจำกัดกับมะเร็งชนิดนี้ เนื่องจากเซลล์มะเร็งลำไส้มักมีความสามารถในการหลบเลี่ยงการตรวจจับของระบบภูมิคุ้มกัน และมีสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็งที่กดการทำงานของเม็ดเลือดขาว ทำให้ร่างกายไม่สามารถส่งสัญญาณเตือนภัยเพื่อเข้าทำลายก้อนเนื้อร้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ทีมวิจัยได้พัฒนากลยุทธ์ใหม่โดยการนำแบคทีเรียสายพันธุ์โพรไบโอติกส์ที่คุ้นเคยอย่าง E. coli Nissle 1917 มาดัดแปลงพันธุกรรมให้กลายเป็นเครื่องมือชีวภาพอัจฉริยะในรูปแบบยากิน โดยมีชื่อเรียกสายพันธุ์ที่ดัดแปลงว่า EcN-HlpA-CGL หรือ EHC แบคทีเรียชนิดนี้ได้รับการออกแบบให้ทำหน้าที่เป็นทั้งตัวนำส่งยาและโรงงานผลิตโมเลกุลชีวภาพเฉพาะที่ เพื่อจัดการกับจุดอ่อนทางเมแทบอลิซึมของเซลล์มะเร็ง พร้อมทั้งกระตุ้นภูมิคุ้มกันไปพร้อมกัน
กลไกการทำงานของแบคทีเรียดัดแปลงนี้เริ่มต้นจากการระบุเป้าหมายอย่างแม่นยำ โดยนักวิจัยได้ติดตั้งโปรตีนนำทางชื่อว่า HlpA ไว้บนผิวด้านนอกของแบคทีเรีย ซึ่งช่วยให้แบคทีเรียสามารถจับกับโมเลกุล HSPG ที่มักพบบนผิวเซลล์มะเร็งลำไส้ได้ดีขึ้นอย่างจำเพาะเจาะจง เมื่อกินแบคทีเรียเข้าไป แบคทีเรียจึงสามารถเกาะติดและสะสมอยู่บริเวณก้อนมะเร็งได้นานขึ้นโดยไม่กระจายตัวไปทำลายอวัยวะสำคัญอื่น ๆ ยิ่งไปกว่านั้น นักวิจัยยังได้ใส่วงจรพันธุกรรมที่เป็นเหมือนสวิตช์เปิดปิด ซึ่งจะทำงานก็ต่อเมื่อตรวจพบระดับกรดแลกติกที่สูง ซึ่งเป็นสภาวะแวดล้อมจำเพาะที่พบได้ในก้อนมะเร็งเท่านั้น สวิตช์นี้จะสั่งให้แบคทีเรียหลั่งเอนไซม์ที่มีชื่อว่า Cystathionine γ-lyase หรือ CGL ออกมาอย่างตรงจุด

สรุปข่าว
ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้โพสต์เฟซบุ๊ก "Anan Jongkaewwattana" ระบุว่า
นวัตกรรมชีววิทยาบำบัดที่ตัดวงจรพลังงานและปลุกภูมิคุ้มกันต้านมะเร็งลำไส้ใหญ่
โรคมะเร็งลำไส้ใหญ่เป็นโรคมะเร็งที่พบได้บ่อย ปัจจุบันการรักษาด้วยยาภูมิคุ้มกันบำบัดเข้ามามีบทบาทและสร้างความหวังใหม่ในการรักษา แต่ การรักษาวิธีนี้ยังได้ผลจำกัดกับมะเร็งชนิดนี้ เนื่องจากเซลล์มะเร็งลำไส้มักมีความสามารถในการหลบเลี่ยงการตรวจจับของระบบภูมิคุ้มกัน และมีสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็งที่กดการทำงานของเม็ดเลือดขาว ทำให้ร่างกายไม่สามารถส่งสัญญาณเตือนภัยเพื่อเข้าทำลายก้อนเนื้อร้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ทีมวิจัยได้พัฒนากลยุทธ์ใหม่โดยการนำแบคทีเรียสายพันธุ์โพรไบโอติกส์ที่คุ้นเคยอย่าง E. coli Nissle 1917 มาดัดแปลงพันธุกรรมให้กลายเป็นเครื่องมือชีวภาพอัจฉริยะในรูปแบบยากิน โดยมีชื่อเรียกสายพันธุ์ที่ดัดแปลงว่า EcN-HlpA-CGL หรือ EHC แบคทีเรียชนิดนี้ได้รับการออกแบบให้ทำหน้าที่เป็นทั้งตัวนำส่งยาและโรงงานผลิตโมเลกุลชีวภาพเฉพาะที่ เพื่อจัดการกับจุดอ่อนทางเมแทบอลิซึมของเซลล์มะเร็ง พร้อมทั้งกระตุ้นภูมิคุ้มกันไปพร้อมกัน
กลไกการทำงานของแบคทีเรียดัดแปลงนี้เริ่มต้นจากการระบุเป้าหมายอย่างแม่นยำ โดยนักวิจัยได้ติดตั้งโปรตีนนำทางชื่อว่า HlpA ไว้บนผิวด้านนอกของแบคทีเรีย ซึ่งช่วยให้แบคทีเรียสามารถจับกับโมเลกุล HSPG ที่มักพบบนผิวเซลล์มะเร็งลำไส้ได้ดีขึ้นอย่างจำเพาะเจาะจง เมื่อกินแบคทีเรียเข้าไป แบคทีเรียจึงสามารถเกาะติดและสะสมอยู่บริเวณก้อนมะเร็งได้นานขึ้นโดยไม่กระจายตัวไปทำลายอวัยวะสำคัญอื่น ๆ ยิ่งไปกว่านั้น นักวิจัยยังได้ใส่วงจรพันธุกรรมที่เป็นเหมือนสวิตช์เปิดปิด ซึ่งจะทำงานก็ต่อเมื่อตรวจพบระดับกรดแลกติกที่สูง ซึ่งเป็นสภาวะแวดล้อมจำเพาะที่พบได้ในก้อนมะเร็งเท่านั้น สวิตช์นี้จะสั่งให้แบคทีเรียหลั่งเอนไซม์ที่มีชื่อว่า Cystathionine γ-lyase หรือ CGL ออกมาอย่างตรงจุด

บทบาทสำคัญของเอนไซม์ CGL คือการเข้าย่อยสลายกรดอะมิโน Cysteine ภายในสภาพแวดล้อมของก้อนมะเร็งอย่างต่อเนื่อง เซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่จำเป็นต้องใช้ Cysteine เพื่อสร้างสารต้านอนุมูลอิสระในการปกป้องตนเอง เมื่อเกิดภาวะขาดแคลน Cysteine อย่างรุนแรง ความสมดุลของการต้านออกซิเดชันจะพังลง ส่งผลให้เกิดอนุมูลอิสระและการสะสมของไขมันเปอร์ออกไซด์ในระดับที่เป็นพิษ จนนำไปสู่การตายของเซลล์มะเร็งในรูปแบบที่ เรียกว่า Ferroptosis ซึ่งการตายในลักษณะนี้ไม่ใช่การตายแบบเงียบสงบ แต่เป็นการตายที่ส่งสัญญาณเตือนภัยชีวภาพ หรือที่เรียกว่า Immunogenic Cell Death ทำให้เซลล์มะเร็งปลดปล่อยแอนติเจนและสารกระตุ้นการอักเสบออกมาจำนวนมาก
การตายของเซลล์มะเร็งร่วมกับคุณสมบัติดั้งเดิมของตัวแบคทีเรียโพรไบโอติกส์ที่ทำหน้าที่เป็นสารเสริมฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติ (Adjuvant) ได้ช่วยเร่งให้เซลล์นำเสนอแอนติเจนนำชิ้นส่วนของเซลล์มะเร็งไปส่งต่อให้กับเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด CD8+ T cells และ CD4+ T cells ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้จึงได้รับการกระตุ้นให้เปลี่ยนสถานะเป็นเซลล์นักฆ่าที่พร้อมเข้าทำลายเนื้อร้าย นอกจากนี้ การให้ยาผ่านทางเดินอาหารยังช่วยเปิดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันเฉพาะเยื่อบุลำไส้ควบคู่ไปกับภูมิคุ้มกันทั่วร่างกาย
จากการทดสอบในสัตว์ทดลอง ทั้งในหนูที่มีก้อนมะเร็งเฉพาะที่และหนูที่เป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่จากการอักเสบเรื้อรัง พบว่าการได้รับแบคทีเรีย EHC ช่วยลดขนาดของก้อนเนื้องอกเดิมได้อย่างมีนัยสำคัญ ลดการเกิดติ่งเนื้อร้ายใหม่ ป้องกันการแพร่กระจายของมะเร็งไปยังช่องท้อง และช่วยยืดอายุขัยของสัตว์ทดลองได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ การทดสอบความปลอดภัยเบื้องต้นทั้งในระยะสั้นและระยะยาวยังไม่พบความเป็นพิษต่ออวัยวะภายในที่สำคัญหรือการรบกวนสมดุลระดับซีสเตอีนในกระแสเลือดส่วนกลาง

งานวิจัยชิ้นนี้สามารถผสานศาสตร์ด้านชีววิทยาสังเคราะห์ (Synthetic Biology) วิทยาภูมิคุ้มกัน และเมแทบอลิซึมของมะเร็งเข้าด้วยกันอย่างลงตัว แม้ว่าการศึกษาในปัจจุบันจะยังจำกัดอยู่ในระดับสัตว์ทดลองและจำเป็นต้องมีการศึกษาติดตามผลกระทบต่อจุลินทรีย์ประจำถิ่นในลำไส้รวมถึงการทดสอบทางคลินิกต่อไปในอนาคต แต่งานวิจัยนี้ได้ชี้ให้เห็นความเป็นไปได้ใหม่ของการใช้สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมแบบกิน เพื่อเปลี่ยนสภาพแวดล้อมของก้อนมะเร็งที่ดื้อต่อการรักษา ให้กลายเป็นเป้าหมายที่ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายสามารถตรวจจับและกำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.
ข้อมูลจาก เพจ "Anan Jongkaewwattana"
- ตรวจมะเร็งลำไส้ใหญ่ ฟรีทุก 2 ปี! ด้วย FIT Test สำหรับอายุ 50-70 ปี
- สถาบันโรคทรวงอก เปลี่ยนลิ้นหัวใจผ่านสายสวนทางหลอดเลือดคอ สำเร็จเป็นครั้งแรก
- ศิริราชก้าวล้ำ! ใช้ "Impedance Planimetry" ตรวจระบบทางเดินอาหาร แห่งแรกในไทย เพิ่มความแม่นยำเพื่อผลลัพธ์การรักษาที่ดีที่สุด
- สาธิตผ่าตัดผ่านกล้อง รักษา "มะเร็งลำไส้ใหญ่" รพ.มะเร็งลำปาง จับมือ มช. ยกระดับการรักษา มุ่งหวังผู้ป่วยเข้าถึงเทคโนโลยีอย่างเท่าเทียม
- อย่าตื่นตระหนก 8 สัญญาณ เตือนมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะเริ่มต้น เป็นข่าวบิดเบือน
ที่มาข้อมูล : ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.
ที่มารูปภาพ : ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา ,Envato
ชื่นชอบในการติดตามข่าวสาร และเรื่องราว "ฮีลใจ" เพราะเชื่อว่าการมีใจที่แข็งแรง คือจุดเริ่มต้นของทุกอย่าง
