รางวัลโนเบล สาขาการแพทย์ ปี 2016

รางวัลโนเบล สาขาการแพทย์ ปี 2016 
จากการค้นพบ และอธิบาย กลไกการกินตัวเองของเซลล์ (Mechanism of autophagy)

รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ปี 2016 ทางมูลนิธิโนเบลได้ประกาศมอบรางวัลให้แก่ Yoshinori Ohsumi นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น ที่ค้นพบกลไกการกินตัวเองของเซลล์

Dr. Ohsumi ทำการศึกษาเกี่ยวกับกลไกการกินตัวเองของเซลล์ โดยการค้นหายีนที่เป็นตัวควบคุมการเกิดกระบวนการกินตัวเองของเซลล์ หรือที่เราเรียกว่า Autophagy

สิ่งที่ทำให้งานของ Dr. Ohsumi มีความสำคัญจนได้รับรางวัลโนเบล เนื่องจากเป็นสิ่งที่จะช่วยให้เราเข้าใจเกี่ยวกับโรคพาร์กินสัน และโรคมะเร็งหลายชนิด ซึ่งเกิดมาจากความผิดปกติของยีนที่ทำหน้าที่ในการกินตัวเอง

อธิบายคร่าวๆ เกี่ยวกับกลไกการกินตัวเองของเซลล์

การที่ร่างกายทำลายเซลล์ตัวเอง ฟังดูแล้วไม่น่าจะเป็นเรื่องดีเลย แต่จริงๆ การกินตัวเอง (autophagy) เกิดขึ้นเป็นปกติในธรรมชาติอยู่แล้ว ในเซลล์หนึ่งเซลล์มีองค์ประกอบหลายส่วนเรียกว่าออร์แกเนลล์ เช่น นิวเคลียสที่เก็บสารพันธุกรรม ไมโทคอนเดรียที่สร้างพลังงาน หรือพระเอกของรางวัลโนเบลปีนี้คือไลโซโซม ที่มีหน้าที่ย่อยสลายสิ่งต่างๆ ภายในเซลล์ เราจะพบไลโซโซมมากในเซลล์ที่เกี่ยวกับการย่อยสลาย เช่น เซลล์พืชกินแมลง เซลล์เม็ดเลือดขาว และเซลล์ที่หางของลูกอ๊อด

นอกจากนี้ การกินตัวเอง หรือการย่อยสลายสารภายในเซลล์นี้ เป็นการป้องกันไม่ให้ร่างกายของสิ่งมีชีวิต นั้นๆ ถูกโจมตีจากแบคทีเรีย หรือไวรัส กล่าวคือ ถ้ามีเซลล์ใดเซลล์หนึ่งติดเชื้อจากไวรัส มันจะทำการจัดการตัวเอง จนเซลล์ตัวเองตายไปพร้อมกับไวรัส และทำให้เซลล์อื่นๆ ไม่ได้รับผลกระทบนั้นเอง

อีกทั้งกลไกการกินตัวเอง หรือการย่อยสลายสารภายในเซลล์นี้ ยังเป็นการกำจัดเซลล์ที่หมดอายุแล้ว เนื่องจากเซลล์ที่หมดสภาพการทำงานแล้วถ้ายังปล่อยไว้ในร่างกาย จะส่งผลต่อการทำงานของเซลล์อื่นๆ และเกิดเป็นเซลล์มะเร็ง

"ออโตฟาจี้ (autophagy) เป็นกระบวนการปกติภายในเซลล์ ในการย่อยสลายออร์แกนเนล (organelles) ที่ได้รับความเสียหาย หรือโปรตีนจับตัวเป็นก้อน (aggregated protein) เพื่อรีไซเคิล (recycle) เอานำกลับมาใช้อีก ทำให้เซลล์มีวัตถุดิบและพลังงานใช้ เหมือนการรีไซเคิลขยะ เพื่อเอาองค์ประกอบย่อยๆ กลับมาใช้ประโยชน์ใหม่กระบวนการออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการที่มีประโยชน์ ช่วยให้เซลล์อยู่รอด ออโตฟาจี้จะเกิดขึ้นได้เมื่อเซลล์เกิดภาวะขาดอาหาร (starvation) หรือเกิดเพิ่มขึ้นเมื่อเซลล์ภาวะเครียด (stress) ด้วย ในภาวะที่เซลล์เกิดการติดเชื้อ (เช่น เชื้อไวรัส) หรือเกิดความเครียดทำให้เซลล์ต้องใช้พลังงานหรือสังเคราะห์โปรตีนเพิ่มขึ้น เพื่อแก้ไขหรือต่อสู้กับการติดเชื้อและความเครียด เซลล์จะเพิ่มกระบวนการออโตฟาจี้ขึ้นแต่หากภาวะออโตฟาจี้เกิดมากเกินไป เพราะสู้กับการติดเชื้อหรือภาวะเครียด และต่อสู้ได้ไม่ไหว เซลล์จะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดการตายของเซลล์แบบอะพ็อพโตซีส (apoptosis) คือ กระบวนการตายของเซลล์ตามที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ (programmed cell death) ได้ การตายของเซลล์แบบอะพ็อพโตซิส เป็นกลไกป้องกันที่จะช่วยให้เซลล์ที่ตายไม่ปลดปล่อยเอ็นไซม์และสารที่จะก่อให้เกิดอันตรายต่อเซลล์ข้างเคียง เนื้อเยื่อและอวัยวะของร่างกาย "

― ขอขอบพระคุณ ศ.ดร. เพทาย เย็นจิตโสมนัส

จะเกิดอะไรขึ้นถ้ากลไกการกินตัวเอง (autophagy) เสียหาย

กลไกการกินตัวเอง หรือการย่อยสลายสารภายในเซลล์นี้ เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคในมนุษย์หลายโรคด้วยกัน โดยเฉพาะในผู้สูงอายุ ตลอดจนโรคเกี่ยวกับระบบประสาท

กลไกการกินตัวเอง หรือการย่อยสลายสารภายในเซลล์นี้ จริงๆ แล้วถูกค้นพบมาแล้วเมื่อ 50 ปีก่อน แต่ยังไม่มีคำอธิบายกลไกที่เกิดขึ้นได้ว่าเซลล์กินตัวเองได้อย่างไร จนกระทั่ง Dr. Ohsumi  ได้ทำการศึกษา และทดลองกับยีสต์ จนค้นพบยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการกินตัวเองของเซลล์ และสามารถอธิบายกลไกการกินตัวเองของเซลล์ในแต่ละขั้นได้

และอย่างที่ได้กล่าวไป การที่เราเข้าใจกลไกการกินตัวเองของเซลล์มากขึ้น ก็ทำให้เราสามารถหาทางในการรักษาโรคที่เกิดจากความผิดปกติของยีนเหล่านี้ได้ ไม่ว่าจะเป็นโรคมะเร็ง โรคทางระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสัน เป็นต้น

สุดท้ายขอจบ ด้วยคำพูดที่ Yoshinori Ohsumi กล่าวไว้ เพื่อเป็นแรงบันดาลใจให้กับทุกๆ คนนะครับ
"In a way, no researcher’s career path is 100% guaranteed. Yet, they continue their research because they enjoy it, which I believe is very important."
(ทำเพราะว่ามันสนุก และเชื่อว่าสิ่งที่เราทำนั้นสำคัญ)

ที่มา : BBC, The Journal of Cell Biology

แปลมั่วเช่นเคย โดย : KrupBank (ครูพี่แบงค์)

ภาพประกอบเพิ่มเติม