“วาฬโบว์เฮดสามารถอยู่ถึง 200 ปี
นักวิจัยพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนในทะเลชนิดนี้
มีความสามารถพิเศษในการซ่อมแซมดีเอ็นเอที่ผิดปกติ”
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตาม ต่างได้รับความเสียหายจากดีเอ็นเอตลอดช่วงชีวิต แม้เซลล์ของเราจะพยายามซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดขึ้น แต่ก็ไม่ได้ผลดีเสมอไป สิ่งนี้ทำให้เกิดการกลายพันธุ์มากขึ้นตามเวลาที่ผ่านไป ซึ่งหมายความว่ายิ่งสิ่งมีชีวิตตัวใหญ่หรือมีอายุยืนยาวก็มีโอกาสเป็นมะเร็งมากได้มากขึ้น
ทว่าสิ่งนี้กลับไม่เกิดขึ้นกับวาฬโบว์เฮด (Bowhead whales) ที่มีชีวิตอยู่ได้นานกว่า 200 ปีและมีน้ำหนักมากกว่า 80 ตัน (80,000 กิโลกรัม) มันกลับแทบไม่เป็นมะเร็งเลย ความไม่สอดคล้องนี้ถูกเรียกว่า ความขัดแย้งของเพโต (Peto’s paradox) นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวาฬชนิดนี้อาจมีความสามารถพิเศษซ่อนอยู่
“เรากำลังมองหาความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการมีอายุยืนยาวอันน่าทึ่งของวาฬโบว์เฮด สัตว์เลี้ยงลูกนมที่มีอายุยืนยาวที่สุด” ศาสตราจารย์เวรา กอร์บูโนวา (Vera Gorbunova) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กกล่าว “สิ่งที่เราค้นพบคือ บางทีกลไกส่วนหนึ่งอาจเกิดจากการซ่อมแซมดีเอ็นเอที่แตกหักอย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ”
ซ่อมแซมไม่ใช่กำจัด
ตามแบบจำลองการเกิดมะเร็งนั้น การเปลี่ยนจากเซลล์ปกติเป็นเซลล์มะเร็งนั้นเกี่ยวข้องกับผลกระทบทางพันธุกรรมหลายอย่าง งานวิจัยก่อนหน้านี้ในหนูทดลองชี้ให้เห็นว่า ไฟโบรบลาสต์ (Fibroblasts) ของหนูจะต้องเจอการกลายพันธุ์ 2 ครั้งในการแบ่งตัว ขณะที่มนุษย์ต้องเผชิญความเสี่ยงนี้ 5 ครั้ง
ตามรายงานใหม่ที่เผยแพร่บนรวารสาร Nature นักวิจัยได้ทดสอบไฟโบรบลาสต์ของวาฬโบว์เฮด ซึ่งพบว่าเซลล์ของวาฬโบว์เฮดมีกิจกรรมดีเอ็นเอในเซลล์ไฟโบรบลาสต์และในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ระดับต่ำ หรือก็คือภาวชราภาพของวาฬมีน้อยกว่าเซลล์มนุษย์มาก
สิ่งที่น่าทึ่งก็คือ ไฟโบรบลาสต์ของวาฬไม่ได้มีการตอบสนองต่อความเครียดที่เกิดจากกิจกรรมในเซลล์มากนักเมื่อเทียบกับเซลล์มนุษย์ เช่นเดียวกันดีเอ็นเอก็ดูจะมีความเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า โดยรวมแล้ว ทีมวิจัยพบว่า ไฟโบรบลาสต์ของวาฬนั้นมีประสิทธิภาพในการซ่อมแซมสูงกว่าเซลล์ของหนู มนุษย์ หรือวัวอย่างมีนัยสำคัญ
ไม่ว่าจะเป็นการซ่อมแซมการเชื่อมต่อปลายแบบไม่โฮโมโลกัส (NHEJ) ที่สูงกว่าและแม่นยำกว่าเซลล์จากสปีชีส์อื่นอย่างมีนัยสำคัญ ไปจนถึงการซ่อมแซมการแตกของสายคู่ (DSB) ได้เร็วกว่าเซลล์มนุษย์อย่างมีนัยสำคัญ สิ่งเหล่านี้ทำให้วาฬสามารถรักษาเสถียรภาพของจีโนมโดยรวมไว้อย่างดีได้
“สิ่งที่เราค้นพบก็คือ การซ่อมแซมประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการมีอายุยืนยาว” กอร์บูโนวา กล่าว “กลยุทธ์นี้ ไม่ได้จำกัดเซลล์ที่เสียหาย แต่ซ่อมแซมเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาจมีส่วนช่วยให้วาฬโบว์เฮดมีอายุยืนยาวเป็นพิเศษและมีอัตราการเกิดมะเร็งต่ำ”
จากการทดลองกับเซลล์วาฬหลายชุด ทีมวิจัยแสดงให้เห็นว่าการซ่อมแซมดีเอ็นเอได้รับการส่งเสริมจากโปรตีนที่เรียกว่า CIRBP ซึ่งถูกกระตุ้นเมื่อสัมผัสกับความเย็น และวาฬโบว์เฮดก็ใช้ชีวิตอยู่ในน่านน้ำอาร์กติกและผลิต CIRBP มากกว่ามนุษย์ถึง 100 เท่า
การทดลองเพิ่มเติม
ทีมวิจัยได้ศึกษาเพิ่มเติมว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อเพิ่มระดับ CIRBP ในเซลล์มนุษย์ ซึ่งพบว่ามันทำให้เซลล์ซ่อมแซมการแตกหักของสายเกลียวคู่เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ขณะเดียวกันการเพิ่ม CIRBP ในแมลงวันก็ช่วยเพิ่มอายุขัยของพวกมัน และทนทานต่อรังสีที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ได้ดีขึ้น
“ข้อสรุปแรกสุดที่เราทำได้คือ ยังมีช่องว่างสำหรับการพัฒนาในมนุษย์” กอร์บูโนวา บอก “ผู้คนเคยคิดกันว่าเราไม่สามารถปรับปรุงการซ่อมแซมดีเอ็นเอได้ เพราะมันอยู่ในระดับที่เหมาะสมแล้ว แต่วาฬกลับทำได้ดีกว่าเรา”
ผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าวาฬโบว์เฮดเหล่านี้เหล่านี้สามารถรักษาเสถียรภาพของจีโนมได้ด้วยการซ่อมแซม ไม่ใช่การกำจัดหรือยับยั้งเซลล์ที่จะเป็นมะเร็ง และสภาพแวดล้อมในน้ำเย็นก็อาจมีส่วนช่วยวาฬด้วยเช่นกัน แต่ทั้งนี้ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป
“โดยหลักการแล้ว การเพิ่มความสามารถของเซลล์ในการซ่อมแซมดีเอ็นเออาจช่วยชะลอความชรา และกระบวนการของโรคที่เกี่ยวข้องได้ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ที่ระบุว่าการซ่อมแซมสัมพันธ์กับอายุขัยที่ยืนยาวขึ้นอย่างแข็งแรง” ศาสตราจารย์กาเบรียล บาลมัส (Gabriel Balmus) ผู้ศึกษาความเสียหายและการซ่อมแซมดีเอ็นเอที่สถาบันวิจัยภาวะสมองเสื่อมแห่งสหราชอาณาจักร มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าว
“แต่การนำแนวคิดนี้มาประยุกต์ใช้กับมนุษย์นั้นยังไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะต้องอาศัยความสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและขีดจำกัดตามธรรมชาติของร่างกายในการฟื้นฟู”
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://www.smithsonianmag.com
https://www.popularmechanics.com
อ่านเพิ่มเติม : แรงบันดาลใจใหม่ในการรักษาโรคหลอดเลือดสมอง
และมะเร็งจากวาฬคูเวียร์
