วิลาส นิรันดร์สุขศิริ
คำถามหนึ่งที่เกิดคือ การที่เซลล์แสดงอาการเหนื่อยล้า
เกิดขึ้นกับเซลล์ในร่างกายของเราหรือไม่ ถ้าเกิดก็อาจใช้
เป็นคำอธิบายได้ว่า ทำไมเซลล์ที่แบ่งตัวเร็วจึงแก่เร็ว เช่น
เซลล์ผิวหนังและเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันเป็นต้น แต่เหตุผลนี้
นักชีววิทยายังไม่เชื่อเพราะเซลล์ผิวหนังและเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกัน
มีประสิทธิภาพในการสร้างเซลล์ใหม่แทนที่เซลล์เก่าได้ดีมาก
และไม่เห็นว่าเซลล์ผิวหนังมีเซลล์เก่าๆ สะสมอยู่ให้เห็นแต่อย่างใด
ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์พบว่า โมเลกุลชนิดหนึ่ง
ซึ่งใช้เป็นดัชนีชี้บอกว่า เซลล์ใดเป็นเซลล์ชรา โมเลกุลดังกล่าวคือ
เอนไซม์กาแล็กโตไซเดส (galactosidase) ในรูปซึ่งผิดปกติ
โดยการใช้ดัชนีดังกล่าว นักวิจัยพบว่าในบุคคลอายุ 30 เศษๆ นั้น
เกือบไม่มีเซลล์ชราเลย ผิดกับในบุคคลอายุ 70 หรือ 80
ซึ่งมีเซลล์ชราอยู่เป็นหย่อมๆ ตามผิวหนังทั้งผิวหนังแท้
และผิวหนังกำพร้า
เซลล์ชราเหล่านี้มีโปรตีน ยีน และกระบวนการทางชีวเคมีบางอย่าง
ที่เปลี่ยนไป โดยที่การเปลี่ยนเหล่านั้นสามารถทำให้เซลล์ที่ว่า
เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อปกติได้ ยกตัวอย่าง เช่น
เซลล์ผิวหนังที่ชราจะสร้างเอนไซม์คอลลาจิเนส
ซึ่งเป็นต้นเหตุทำให้ผิวหนังเหี่ยวย่น ขณะที่เซลล์ผนังหลอดเลือด
ลำไส้ และอวัยวะภายในจะหลั่งสารอินเตอร์ลูคิน 1 ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบของเนื้อเยื่อเมื่อเซลล์นั้นแก่ตัวลง
ยีนซึ่งควบคุมการสร้างเอนไซม์ชื่อ ทีโลเมอเรส
(telomerase) อันเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ป้องกัน
มิให้ส่วนปลายของโครโมโซมหดสั้นลงอาจเป็นกุญแจสำคัญ
สำหรับไขประตูแห่งความเป็นอมตะก็ได้ ถึงแม้ว่าเซลล์ทุกเซลล์
ภายในร่างกายของเรามียีนนี้อยู่ แต่ก็มีเซลล์เพียงไม่กี่เซลล์เท่านั้น
ที่เปิดไฟเขียวให้ยีนดังกล่าวทำงานได้ ยกเว้นเซลล์เนื้องอก
ที่เปิดไฟเขียวให้ยีนนี้ตลอดเวลา มีหลักฐานงานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่า เอนไซม์ทีโลเมอเรสนี้ช่วยให้เซลล์เนื้องอกอยู่ยงคงกระพัน นักวิจัยเชื่อว่าสิ่งที่ทำให้เซลล์มะเร็งเกิดโทษกับร่างกาย
อาจเป็นสิ่งเดียวกับสิ่งที่ทำให้เซลล์ปกติอ่อนเยาว์
ด้วยเหตุผลเป็นอย่างนี้
เมื่อเซลล์แบ่งตัวครั้งแล้วครั้งเล่า เหตุการณ์อย่างหนึ่ง
ที่เป็นผลจากการแบ่งเซลล์คือ ส่วนปลายของโครโมโซมเรียกว่า
ทีโลเมียร์ จะเกิดการสึกกร่อนทีละน้อย จนที่สุดส่วนดังกล่าว
ก็หลุดหายไปทิ้งให้โครโมโซมอยู่ในสภาพที่ไม่สามารถจำลองตัวได้
อย่างที่เคยทำมาตลอดทุกครั้งที่เซลล์มีการแบ่งตัว ส่งผลให้ดีเอ็นเออยู่ในภาวะเสี่ยงอันตรายและสูญหายได้ โดยสรุป การสึกกร่อนของส่วนทีโลเมียร์เป็นคล้ายระเบิดเวลาที่ส่งเสียงติ๊กๆ
อยู่ภายในเซลล์ เมื่อเกิดการระเบิดขึ้น เซลล์ที่ได้รับความเสียหาย
ก็จำเป็นต้องแก่ตัวลงเพื่อจำกัดความเสียหาย
ในเซลล์บางชนิดเอนไซม์ทีโลเมอเรสทำหน้าที่เหมือนน้ำ
ซึ่งทำให้ชนวนระเบิดเปียกอันเป็นการยุติการหดสั้นของทีโลเมียร์ลง
ยกตัวอย่างเช่น สเปิร์มหรือเซลล์ตัวอสุจิ ไม่ว่าจะมีการแบ่งตัวกี่ครั้ง
กี่หนภายในลูกอัณฑะส่วน ปลายของโครโมโซมก็ไม่เคยหดสั้นลงเลย ทั้งนี้เพราะเอนไซม์ทีโลเมอเรสทำงานแข็งขันตลอดเวลา หลักฐานอีกประการหนึ่งที่บอกนับว่าเอนไซม์นี้น่าสนใจคือ
ความที่เซลล์ของตัวอ่อน (embryo) ก็มีเอนไซม์ทีโลเมอเรสที่แข็งขันเช่นกัน ซึ่งก็สอดคล้องด้วยดีกับความจริงที่ว่าเซลล์ของตัวอ่อนแบ่งตัวกัน
อย่างมากมายในมดลูก ข้อมูลต่างๆ เหล่านี้ชี้ว่าอาจเป็นไปได้ที่เราสามารถ
ยืดส่วนปลายของโครโมโซมให้ยาวขึ้น เพื่อทำให้เซลล์ที่มีอายุมาก
กลายเป็นเซลล์เด็กได้ นอกจากนี้นักวิจัยยังพบว่า
โมเลกุลที่คล้ายดีเอ็นเอซึ่งช่วยให้ส่วนปลายของโครโมโซม
ในเซลล์มะเร็งยืดยาวขึ้น นักวิจัยจึงนำเซลล์มะเร็ง
มาผสมกับเซลล์ปกติเกิดเป็นเซลล์ลูกผสมซึ่งไม่เป็นเซลล์มะเร็ง แต่มีส่วนปลายของโครโมโซมที่ยาวกว่าเซลล์ปกติ
และมีอายุยืนเป็น 2 เท่าของเซลล์ปกติอีกด้วย
นักวิจัยผู้หนึ่งในกลุ่มลงความเห็นว่า ผลการทดลองยืนยันว่า ความยาวของส่วนปลายโครโมโซมคือนาฬิกาที่คอย "จับ"
จำนวนครั้งของการแบ่งเซลล์ แต่นักชีววิทยายังไม่เชื่อง่ายๆ จนกว่าจะมีใครสักคนค้นพบยีนของเอนไซม์ทีโลเมอเรส
และใช้เทคนิคด้านพันธุวิศวกรรมทำการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม
ให้หนูทดลองมีส่วนปลายโครโมโซมที่ยาวขึ้น เพื่อพิสูจน์ว่า
หนูทดลองดังกล่าวมีอายุยืนยาวกว่าหนูปกติ
|
