History of mRNA
ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์นับล้าน มาประกอบกันและมีระบบการจัดการที่ยอดเยี่ยม รวมตัวกันเป็นเนื้อเยื่อ เป็นอวัยวะและระบบอวัยวะ
แต่ละเซลล์ที่หน้าที่การทำงานที่ต่างกันและถ่ายทอดความทรงจำ ความสามารถ อำนาจ สิทธิ หน้าที่ ส่งต่อกันรุ่นต่อรุ่น โดยส่งผ่านรหัสพันธุกรรมที่เรียกว่า DNA
รหัสการทำงานของร่างกายจะฝังอยู่ใน DNA ที่จับกลุ่มเป็นโครโมโซมอยู่ในนิวเคลียส ศูนย์สั่งการของแต่ละเซลล์
เมื่อร่างกายต้องการทำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง สร้างสิ่งใด หรือสื่อสารกับสิ่งใด ร่างกายไม่ได้ใช้ภาษาดีเอ็นเอสื่อสารกัน ร่างกายสิ่งต่าง ๆ สื่อสารกันเป็นตัวรับสารและตัวส่งสารที่ต้องเข้าคู่กันพอดี จึงจะเข้าใจกันได้และทำงานร่วมกันได้ เช่น ฮอร์โมน สารเคมี สารสื่อประสาท ตัวรับโปรตีน ดังนั้นร่างกายจึงต้อง "ถอดรหัสคำสั่ง" จากภาษาดีเอ็นเอ ออกมาเป็นภาษาโปรตีน เราเรียกสารที่พารหัสจากดีเอ็นเอในนิวเคลียสมาเป็นพิมพ์เขียวการสร้างโปรตีนเพื่อไปทำงานต่าง ๆ ว่า messenger RNA
DNA จะทำการถอดรหัสจากสายเบสคู่ของตัวเอง ออกมาเป็นพิมพ์เขียว RNA สายเดี่ยว ผ่านออกมานอกนิวเคลียส เพื่อให้โรงงานในเซลล์ใช้ทรัพยากรในเซลล์ในการสร้างโปรตีน ผ่านกระบวนการที่เฉพาะเจาะจง จาก mRNA ก็จะกลายสภาพเป็นโปรตีนที่พร้อมทำงาน พร้อมสื่อสาร และส่งออกนอกเซลล์ไปทำงาน
mRNA ได้รับการค้นพบและศึกษาบทบาทในยุคเดียวกันกับการค้นพบดีเอ็นเอ โดยทีมนักวิจัยเดียวกันจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ในฐานะพิมพ์เขียวในการสร้างโปรตีนของร่างกาย หากดีเอ็นเอเกิดกลายพันธุ์ mRNA ก็บิดเบี้ยว คำสั่งต่าง ๆ ก็บกพร่องทำให้เกิดโรคหลายโรคเช่น โรคมะเร็ง หรือหากกระบวนการสร้างและถอดรหัสบกพร่อง ก็ทำให้เกิดโรคเช่นกัน
ไวรัสเป็นชีวโมเลกุลที่ไม่นับเป็นเซลล์เพราะองค์ประกอบมันไม่ครบ แม้แต่รหัสพันธุกรรม บางไวรัสเป็นดีเอ็นเอสายสั้น ไม่มีแม้แต่คำสั่งให้สืบเผ่าพันธุ์ บางไวรัสมีเพียง mRNA ไม่สามารถควบคุมการทำงานด้วยตัวเอง แต่ไวรัสนั้นคือสุดยอดวิวัฒนาการแห่งชีวิต เพราะมันใช้ "outsource" ทำงานให้
เมื่อไวรัสเข้าสู่เซลล์ (ก็ผ่านตัวรับที่เป็นโปรตีนบนผิวเซลล์เช่นกัน) จะเข้าไปสู่นิวเคลียสของเรา เอารหัสพันธุกรรมของมันไปแทรกในรหัสพันธุกรรมของเรา หรือแม้แต่มีเพียง RNA ก็สามารถออกคำสั่งให้เซลล์เราจำลองสายดีเอ็นเอจากสาย RNA ของมัน เป็นกระบวนการย้อนกลับของการถอดรหัสสร้างโปรตีน เพื่อทำให้เกิดดีเอ็นเอแล้วแทรกเข้าไปในดีเอ็นเอของเรา
และเมื่อเข้าไปแล้ว มันจะไปกระตุ้นคำสั่งต่าง ๆ บนรหัสพันธุกรรมของเรา ให้มีการสร้างสาร ให้มีการทำงานต่าง ๆ ให้มีการจำลองและทำซ้ำรหัสพันธุกรรมของตัวมันเอง ทั้งหมดนี้ทำเพื่อประโยชน์ของไวรัสเอง จะได้มีรหัสพันธุกรรมสืบเผ่าพันธุ์และทรัพยากรในการสร้างตัว จำลองตัวเองเป็นหลายล้านตัว แล้วทำลายเซลล์นั้น ไปเกาะเซลล์อื่นต่อไป (คือ Alien นั่นเอง)
หนึ่งในโปรตีนสำคัญของไวรัสที่ชื่อ SARs-CoV2 เรียกว่า spike protein สร้างมาเพื่อเป็นตัวจับเซลล์มนุษย์ ถ้า spike protein ไปจับกับเซลล์ได้และไม่ถูกกำจัดจากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย มันจะเข้าไปขยายพันธุ์ ทำลายล้าง ออกลูกหลาน ดำรงเผ่าพันธุ์ตัวเองต่อไป นั่นคือการจะสร้าง spike protein ก็ต้องอาศัยกลไกของ RNA และการสร้างโปรตีนของเซลล์เราเช่นกัน
เราลองมาคิดดูว่า จะเป็นอย่างไร หากร่างกายเราเคยรู้จัก เคยทราบแผนอาชญากรรม เคยมีลายนิ้วมือ ภาพถ่ายของไวรัสนี้ไว้ก่อน สอนให้เหล่าผู้พิทักษ์ร่างกายได้เรียนรู้วิธีรับมือ เตรียมแผนปฏิบัติการล่วงหน้า หากเราถูกรุกราน เราก็จะได้จัดการได้ทันที นี่คือหลักการของการสร้างภูมิคุ้มกันแบบ active คือ ให้ร่างกายเรียนรู้และสร้างภูมิด้วยการใช้วัคซีน
(passive คือ ใส่ภูมิสำเร็จเข้าไป เพราะมันฉุกเฉิน สร้างไม่ทัน เช่นการใช้แอนติบอดีรักษาโควิด)
เรามีวิธีสอนร่างกายให้เรียนรู้ รู้จักเชื้อโรคล่วงหน้าหลายวิธี เช่น เอาเชื้อโรคมาทำให้ตายแล้วใช้ชิ้นส่วนมากระตุ้นการเรียนรู้ของภูมิคุ้มกัน เอาเชื้อโรคมาทำให้อ่อนแอไม่ก่อโรค แต่ยังกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้ คือ live-attenuated vaccine หรือใช้ชิ้นส่วนของไวรัสบางส่วนมากระตุ้น ในอดีตเรามีวิธีที่ทำวัคซีนมากมาย แล้วทำไมต้องคิดวิธีใหม่ mRNA วัคซีน
ถ้าเรายังจำได้ การสร้างโปรตีนต้องอาศัยรหัสพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจง การทำพิมพ์เขียวที่แม่นยำ การแปลผลที่ถูกต้อง และระบบการสร้างที่มีประสิทธิภาพ หากมีความผิดพลาดเกิดขึ้นเราก็จะได้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ตรงความต้องการ ถ้าเราเลือกเอาตัวพิมพ์เขียว RNA มาเป็นต้นทางการผลิต โอกาสผิดจะน้อยมากเนื่องจากยังไม่ผ่านขั้นตอนมากนัก
หากเราเลือกเอาเชื้อตาย (คือผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการสร้างโปรตีน) ก็อาจเกิดการกระตุ้นภูมิได้หลากหลาย อาจจะได้ตรงหรือไม่ตรงกับความต้องการก็ได้ เพราะกว่าจะมาเป็นเชื้อตาย ต้องมีโปรตีนหลายโมเลกุล โอกาสแปรปรวนหรือผิดจุดมีมาก
อีกอย่าง ในยุคสมัยหลังจากที่วัตสันและคริกส์ได้พบรหัสพันธุกรรม มาจนถึงยุคที่เราทราบรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได้ในเวลาไม่กี่วัน แถมสามารถออกแบบและผลิตตัวควบคุมด้วยเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมได้ดี การควบคุม mRNA จึงไม่ใช่เรื่องยาก (เพราะ mRNA มันสายสั้นด้วย) ในโลกยุคปัจจุบันและยุคหน้า การจัดการยา การจัดการการรักษาด้วยเทคโนโลยีรหัสพันธุกรรมจึงเป็นธงนำอนาคต
ใครสนใจสามารถไปอ่านได้เลยจาก 21 lessons for 21st century ของ ยูริ โนวาล แฮร์รารี่ ผู้เขียนหนังสือ Sapiens อันโด่งดัง
แต่กว่าจะได้ mRNA vaccine ที่เรารู้จักกันมันไม่ง่ายครับ ในตอนต่อไป เราจะมาว่ากันด้วย ต้นกำเนิดเทคโนโลยีการรักษาด้วย RNA
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น