กลศึกยุคโบราณ
ไวรัส ศัตรูตัวร้ายของสิ่งมีชีวิต ตัวมันไม่มีสภาพเป็นเซลล์ คือไม่มีสภาพพื้นฐานแห่งสิ่งมีชีวิต แต่มันร้าย เมื่อมันไปเกาะกับสิ่งมีชีวิตใด มันจะบ่อนทำลายโดยการส่งสารพันธุกรรมของมัน เข้าไปเจือปนกับสารพันธุกรรมเซลล์นั้น แล้วใช้สารพันธุกรรมไฮบริด ของตัวเองและเซลล์เจ้าของออกคำสั่งให้สร้างโปรตีน สร้างสารจำเป็นกับไวรัส หรือเรียกง่ายๆว่า "หลอกใช้"
หลังจากกอบโกยทรัพยากรหมดแล้ว ตัวมันก็จะจำลองสารพันธุกรรมของตัวมันเอง ไปประกอบร่างกับโปรตีนต่างๆ ที่เซลล์ถูกหลอกใช้สร้างขึ้น แล้วทำลายเซลล์นั้น ลาจากไปเกาะเซลล์อื่น ในปริมาณที่มากกว่าเดิม เรียกง่ายๆ "หมดตัวแล้วเฉดหัวส่ง"
เจ็บแล้วจำคือคน เจ็บแล้วไม่ทนคือแบคทีเรีย
แบคทีเรียบางชนิด ไม่ยอมตกในสภาพหลอกใข้แล้วเฉดหัวส่ง รุ่นพี่ที่เคยเจ็บช้ำจากไวรัสมาก่อน ได้จดจำสารพันธุกรรมของไวรัสร้ายเอาไว้แล้วส่งผ่านรุ่นต่อรุ่น จากการแบ่งตัว เรียกว่า "เข็ดยันตาย" ทำให้แบคทีเรียรุ่นใหม่เริ่มรู้แกวไวรัส มีสารพันธุกรรมที่ส่งมา
แบคทีเรียได้พัฒนา ชิ้นส่วนสารพันธุกรรมของไวรัสนั้น เป็นแม่แบบเหมือนภาพประกาศจับ เจอรูปแบบสารพันธุกรรมแบบนี้ในสายพันธุกรรมของเราเมื่อไหร่ เป๊ะๆ แสดงว่าเราโดนรุกล้ำอีกแล้ว
นอกจากจะจำรหัสพันธุกรรมแบบประกาศจับได้แม่นยำแล้ว ยังให้หน่วยสงครามพิเศษของแบคทีเรีย ถือประกาศจับนี้ไว้ด้วย เจอเมื่อไร แม่นยำถูกตัวและหน่วยสังหารพร้อมจัดการทันที
ปฏิบัติการเอาคืน
ชิ้นส่วนของสารพันธุกรรมไวรัสที่เกาะติดกับเอนไซม์เพชรฆาต ล่องลอยตรวจจับอยู่ในแถวดีเอ็นเอของแบคทีเรีย หากไม่มีอะไรแปลกปลอมก็ผ่านไป แต่หากมีสารพันธุกรรมไวรัสอยู่ แสดงว่าเจ้าไวรัสรุกรานเข้ามา กำลังจะมายืมสายพันธุกรรมเราและหลอกใช้อีก คราวนี้เราจะตรวจจับได้ทัน
ชิ้นส่วนพันธุกรรมไวรัสที่เกาะบนเอนไซม์เพชรฆาต เรียก guide RNA มีสายเดียวสั้นๆ (สารพันธุกรรมสมบูรณ์หรือ DNA จะมีสองสาย) เกาะติดกับเอนไซม์เพชรฆาต Cas9 เมื่อตรวจจับความแปลกปลอมแล้ว gRNA จะเข้าคู่กับความแปลกปลอม ...อย่าลืมว่ามันคือพิมพ์เขียวของสารแปลกปลอมที่ส่งมารุ่นต่อรุ่น มันแยกออก... เมื่อเกาะกันกลายเป็นสายคู่ เรียก DNA
เจ้าเอนไซม์ Cas9 ถูกตั้งโปรแกรมมาให้ทำงานโดยจะตัดสายพันธุกรรม "สายคู่" ตามความยาวของ gRNA เท่านั้น มันจึงตัดสายพันธุกรรมของไวรัสที่แปลกปลอมเข้ามาออกไปได้อย่างเป๊ะๆ ไม่ตัดส่วนที่ดีๆของตัวเองเลย เป็นกระบวนการการป้องกันไวรัสตามธรรมชาติ ไวรัสก็แบ่งตัวไม่ได้
จบภาคกลศึกโบราณ
กลศึกยุคใหม่
มนุษย์เราเก่งมาก ได้ศึกษากลไกการป้องกันตัวของแบคทีเรีย ในการตัดสายพันธุกรรมที่แปลกปลอมที่ไม่ดีออกไป โดยสายพันธุกรรมดีๆยังคงอยู่ เราจึงได้ไอเดียจากแบคทีเรีย มาใช้กับสายพันธุกรรมแปลกปลอมของเรา มันไม่ได้เกิดจากไวรัสมาไฮบริดกับเรา แต่เกิดจากการกลายพันธุ์ของสายพันธุกรรมเราเอง
เมื่อสายพันธุกรรมเรากลายพันธุ์จะก่อให้เกิดความผิดปกติในการสร้างและควบคุมเซลล์ เช่น มะเร็งบางชนิด หรือโรคเนื้อเยื่อปอดแข็ง ถ้าเราทราบการกลายพันธุ์นั้น และออกแบบพิมพ์เขียว gRNA ผูกติดกับเอนไซม์เพชรฆาต Cas9 เราก็น่าจะสามารถตัดการกลายพันธุ์นั้นได้
ล็อกเป้าแล้วจัดการ
เราจึงเลียนแบบกระบวนการตัดสายพันธุกรรมของแบคทีเรีย ดีไซน์ออกแบบ gRNA ให้ตรงกับสายที่กลายพันธุ์และก่อโรค ติดกับเอนไซม์หลายชนิดที่จะทำให้เกิดสายคู่และตัดทิ้ง เมื่อปล่อยหน่วยล่าสังหารเข้าไป มันจะไปจับการกลายพันธุ์ จำลองเป็นสายคู่ แล้วกระตุ้นให้เจ้า Cas9 ตัดสายกลายพันธุ์นั่นทิ้งไป ที่ตำแหน่งเฉพาะเป๊ะๆ ความยาวเป๊ะๆ ตาม gRNA
เราเรียกระบบนี้ว่า CRISPR-Cas9 คริสเปอร์แคสนายน์
ตัดแล้ว ทำอย่างไร
ในเมื่อระบบ คริสเปอร์แคสนายน์ ได้ทำการตัดสายพันธุกรรมออกไปส่วนหนึ่ง ร่างกายเราจะต้องซ่อมให้ดี ให้ต่อกัน มีการซ่อมอยู่สองวิธี วิธีแรก เอาปลายที่ถูกตัดสองด้านมาต่อกันดื้อๆแบบนั้น มีโอกาสที่จะผิดพลาดได้ ต่อไม่ตรง ต่อเหลื่อมกัน มันก็จะกลายเป็นการต่อไม่สมบูรณ์นำพาไปสู่การทำหน้าที่บกพร่องหรือกลายพันธุ์ได้
ต่อให้เหมือนเดิมได้ไหม ... ได้...โดยใส่พิมพ์เขียวที่ถูกตามปรกติที่ไม่กลายพันธุ์ลงไปช่วยในการซ่อมแซม
ต่อแล้วยาวกว่าเดิม...เอ้ย..ดีกว่าเดิมได้ไหม
ได้..โดยการใส่สายพันธุกรรมที่เราคิดว่าดีกว่าลงไป เป็นการปรับปรุงพันธุกรรม และออกแบบพันธุกรรมอย่างที่เราต้องการ อย่าลืมว่าสารพันธุกรรมเป็นโค้ดโปรแกรมการทำงาน ในเมื่อเราแก้ไขโค้ดโปรแกรมได้ เราก็สั่งร่างกายได้ เช่น เอาพันธุกรรมมะเร็งออก ใส่พันธุกรรมคนปรกติเข้าไปแทน เซลล์ที่จะแบ่งตัวต่อไปหลังการแก้ไขจะไม่มีลักษณะมะเร็งอยู่เลย นั่นคือหายขาด
หรือใส่คำสั่งออกมาให้ผลิตสารหรือฮอร์โมนบางอย่างที่ร่างกายขาด ทำให้สามารถแก้ไขโรคได้ถาวร สร้างได้และตลอดไป
อนาคตการใช้การตัดต่อพันธุกรรมเพื่อรักษามะเร็ง ภูมิคุ้มกันไม่ทำงาน ซิสติกไฟรโบรซิส หรือแม้กระทั่งตัดต่อพันธุกรรมยุงไม่ให้พาเชื้อมาเลเรียได้ การตัดต่อเพื่อรักษาโรคจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ นี่คือระบบ CRISPR-Cas9 ระบบตัดต่อพันธุกรรมที่พลิกโลกในยุคนี้
..ส่วนตัวนะครับ ผมเชื่อว่าสุดท้าย ชีวิตและธรรมชาติก็จะหาทางวิวัฒนาการไปมากกว่าระบบนี้และเพื่อเอาชนะเราที่หาญกล้าไปตัดต่อธรรมชาติ อย่างที่ด๊อกเตอร์ เอียน มัลคอล์ม กล่าวไว้ในภาพยนตร์เรื่องจูราสสิคปาร์ค ว่า "Life finds the way" ...
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น