นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า เชื้อโควิด-19 ไม่ได้เกิดจากการตัดแต่งพันธุกรรมโดยมนุษย์

โควิด-19: ไม่ได้เกิดจากฝีมือมนุษย์

เชื้อโควิด-19 : โคโรนาไวรัส ที่เกิดจากกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ผลการวิเคราะห์ลำดับสารพันธุกรรมของเชื้อโควิด-19 (SARS-CoV-2) และไวรัสชนิดอื่นๆ ที่สัมพันธ์กัน พบว่า เชื้อโควิด-19 ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ

เชื้อ SARS-CoV-2 หรือ เชื้อโควิด-19 เป็นเชื้อโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ พบการระบาดครั้งแรกที่เมืองอู่ฮั่นในประเทศจีน เมื่อปลายปีที่ผ่านมา และปัจจุบันกำลังแพร่ระบาดในหลายประเทศทั่วโลก ซึ่งเชื้ออาจเกิดจากผลของวิวัฒนาการตามธรรมชาติ

“การเปรียบเทียบลำดับพันธุกรรมเพื่อระบุสายพันธุ์ของโคโรนาไวรัส เรามั่นใจว่าเชื้อ SARS-CoV-2 มีจุดกำเนิดผ่านกระบวนการทางธรรมชาติ” คริสเตียน แอนเดอร์สัน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านภูมิคุ้มกันวิทยาและจุลชีววิทยา สถาบันวิจัยสคริปป์ ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมในงานวิจัยครั้งนี้ กล่าว

โคโรนาไวรัสคือชื่อวงศ์ของไวรัสที่เป็นสาเหตุของอาการเจ็บป่วยที่เคยระบาดในอดีต เช่น โรคซาร์ (SARS) ที่เคยแพร่ระบาดในประเทศจีน และโรคเมอร์ส (MERS) ที่แพร่ระบาดในประเทศแถบตะวันออกกลาง

เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม ปีที่ผ่านมา เจ้าหน้าที่ในประเทศจีนแจ้งไปยังองค์การอนามัยโลก เกี่ยวกับการระบาดของโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ใหม่ ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดอาการเจ็บป่วยแบบเฉียบพลัน โดยหลังจากนั้นได้ตั้งชื่อให้กับไวรัสชนิดใหม่คือ SARS-CoV-2

ภายหลังการระบาดไม่นาน นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ถอดรหัสพันธุกรรมของเชื้อ SARS-CoV-2 ได้สำเร็จ และได้เผยแพร่ข้อมูลนี้ไปยังนักวิจัยทั่วโลก ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนครั้งนี้ ได้รับการยอมรับว่าทำการค้นพบได้เร็วมาก เนื่องจากจำนวนผู้ติดเชื้อโควิด-19 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังการกลายพันธุ์ข้ามสู่ประชากรมนุษย์เพียงครั้งเดียว แอนเดอร์สันและคณะจึงใช้ลำดับพันธุกรรมนี้ เพื่อวิเคราะห์หาจุดกำเนิดของไวรัส SARS-CoV-2

โครงสร้างไวรัส, สไปก์โปรตีน, เชื้อโควิด-19
โครงสร้างของอนุภาคไวรัส

นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ลำดับสารพันธุกรรมบริเวณสไปก์โปรตีน (spike protein) ซึ่งเป็นโครงสร้างชั้นนอกของไวรัส ที่ใช้จับกับตัวรับบนเยื่อหุ้มเซลล์ของมนุษย์และสัตว์ที่เป็นโฮสต์ นักวิจัยสนใจสองสิ่งที่สำคัญเกี่ยวกับสไปก์โปรตีนคือ 1. receptor-binding domain (RBD) คือรูปร่างของลิแกนด์และตัวรับบนเซลล์ของโฮสต์ และ 2. คลีเวจไซต์ (cleavage site) คือตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับการอนุญาตให้อนุภาคของไวรัสเคลื่อนเข้าสู่เซลล์ของโฮสต์

ข้อบ่งชี้เรื่องการวิวัฒนาการตามธรรมชาติ

นักวิทยาศาสตร์พบว่า ตำแหน่ง RBD บนสไปก์โปรตีนของ SARS-CoV-2 วิวัฒน์ขึ้นมาต่อการเข้าจับอย่างมีประสิทธิภาพกับเยื่อหุ้มเซลล์ของมนุษย์ในตำแหน่งที่เรียกว่า ACE2 ซึ่งเป็นตัวรับที่เกี่ยวข้องกับเรื่องความดันโลหิต จากข้อมูลในส่วนนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสรุปว่า เชื้อโควิด-19 เป็นไปตามหลักการของการคัดเลือกโดยธรรมชาติมากกว่ากระบวนการทางพันธุวิศวกรรม

หลักฐานเรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาตินี้ มีข้อมูลสนัยบสนุนเรื่องโครงสร้างโมเลกุลทั้งหมดของ SARS-CoV-2 ถ้ามีใครบางคนต้องการตัดต่อพันธุกรรมของเชื้อให้กลายเป็นเชื้อก่อโรค คนนั้นจำเป็นต้องทราบตำแหน่งรอยโรคบนโครงสร้างโมเลกุลของเชื้อชนิดนั้นๆ แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่า โครงสร้างโมเลกุลทั้งหมดของ SARS-CoV-2 แตกต่างจากโคโรนาไวรัสชนิดอื่นๆ ที่ค้นพบก่อนหน้า แต่มีความคล้ายกับไวรัสที่พบในค้างคาวและตัวนิ่ม

“จากหลักฐานสองข้อนี้ ทั้งเรื่องการกลายพันธุ์ในตำแหน่งของ RBD และความแตกต่างทางโครงสร้างโมเลกุล ทฤษฎีเรื่องการสร้างเชื้อไวรัสจากการทำพันธุวิศวกรรม จึงถูกตีตกไป” แอนเดอร์สัน กล่าว

ความน่าจะเป็นของแหล่งกำเนิดไวรัส

จากข้อมูลการวิเคราะห์ลำดับพันธุกรรม แอนเดอร์สันและคณะสรุปความน่าจะเป็นได้ 2 ทฤษฎี คือ

ทฤษฎีที่ 1 ไวรัสวิวัฒน์ตัวเองในสัตว์ชนิดอื่นก่อนข้ามมาติดเชื้อในมนุษย์ ซึ่งลักษณะเช่นนี้ เคยเกิดขึ้นมาแล้วในโรค SARS ที่มนุษย์รับเชื้อมาจากชะมด และ MERS ที่มนุษย์รับเชื้อมาจากอูฐ ในกรณีโควิด-19 นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจไปยังค้างคาว เนื่องจาก SARS-CoV-2 มีความคล้ายคลึงกับโคโรนาไวรัสที่พบในค้างคาว แต่ยังไม่เคยมีรายงานการติดเชื้อโดยตรงจากค้างคาวสู่มนุษย์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คาดว่า โฮสต์ตัวกลางต้องมีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์และค้างคาว

ในกรณีนี้ ทั้งตำแหน่ง RBD และคลีเวจไซต์ ของสไปก์โปรตีน ต้องวิวัฒน์ก่อนข้ามมาติดเชื้อในมนุษย์ ซึ่งส่งผลให้เกิดการแพร่ระบาดอย่างรวดเร็วเมื่อมนุษย์ติดเชื้อ และมีความเป็นไปได้ว่า โควิด-19 อาจกลับมาระบาดอีกครั้งในอนาคต

ทฤษฎีที่ 2 ไวรัสเข้ามาสู่ร่างกายมนุษย์ในขณะที่ยังไม่เป็นเชื้อก่อโรค และเกิดวิวัฒนาการในนมนุษย์จนกลายเป็นเชื้อก่อโรค ยกตัวอย่างเช่น โคโรนาไวรัสบางชนิดที่พบในตัวนิ่ม มีโครงสร้าง RBD คล้ายคลึงกับ SARS-CoV-2 อาจเป็นไปได้ว่า โคโรนาไวรัสอาจถ่ายทอดจากตัวนิ่มมาสู่คน หรือมาจากโฮสต์ตัวกลาง อย่างชะมดหรือเฟอร์เร็ต

ในกรณีนี้ เชื้อไวรัสจะแพร่จากมนุษย์สู่มนุษย์ตั้งแต่ระยะที่ไม่เป็นเชื้อก่อโรค และไม่สามารถตรวจจับได้ว่าเชื้อได้แพร่ระบาดไปถึงจุดใดบ้าง นักวิจัยพบว่าคลีเวจไซต์ของ SARS-CoV-2 มีความเหมือนกับคลีเวจไซต์ของเชื้อไข้หวัดนก ซึ่งสามารถ่ายทอดเชื้อได้ดีระหว่างมนุษย์และมนุษย์

อาจจะเป็นเรื่องยากที่จะยืนยันว่า แหล่งกำเนิดของโควิด-19 เป็นไปตามทฤษฎีข้อใดมากที่สุด แอนดรูว แรมบ็อต หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวและเสริมว่า ถ้า SARS-CoV-2 มีแหล่งกำเนิดมาจากสัตว์ เราอาจต้องหาทางระวังไม่ให้เกิดการระบาดซ้ำในอนาคต เพราะเรายังสามารถรับเชื้อที่มีอยู่ในสัตว์ได้ แต่ในทฤษฎีที่ 2 อาจมีความเป็นไปได้น้อยกว่าที่เชื้อจะเข้ามาอยู่ในร่างกายมนุษย์แล้ววิวัฒน์จนกลายเป็นเชื้อก่อโรค

ข้อมูลอ้างอิง

https://www.sciencedirect.com

https://www.sciencenews.org

https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9

https://science.sciencemag.org/content/367/6483/1260.full

https://www.thelancet.com/


เรื่องอืนๆ ที่น่าสนใจ: ปัจจัยที่ส่งผลต่อการแพร่ระบาดของโควิด-19 

โรคโควิด-19

เรื่องแนะนำ

การตอบสนองของพืช (Plant Responses)

การตอบสนองของพืช กลไกทางชีวภาพเพื่อความอยู่รอดของสายพันธุ์ ลักษณะที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่ง การตอบสนองของพืช ทุกชนิดบนโลก ต่างตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและสิ่งเร้าภายนอก ไม่ว่าจะเป็นแสงสว่าง อุณหภูมิ ความชื้น หรือการสัมผัสจากภัยอันตราย เช่นเดียวกับสัตว์หรือสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ถึงแม้พืชส่วนใหญ่ที่หยั่งรากลึกลงดินเหล่านี้จะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระก็ตาม การตอบสนองของพืช (Plant Response) คือ การเปลี่ยนแปลงวิธีการเติบโตทางธรรมชาติ เนื่องจากพืชไม่มีระบบประสาทที่ทำหน้าที่ควบคุมการตอบสนองโดยตรง ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว การตอบสนองของพืชจึงถูกควบคุมโดยฮอร์โมน (Hormone) ซึ่งเป็นโมเลกุลของสารเคมีภายในร่างกายหรือกลไกต่าง ๆ ของเซลล์ที่ทำการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเหล่านั้น (Stimulus) โดยมีระยะเวลาของการถูกกระตุ้น ปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งเร้า และชนิดเซลล์ที่ทำหน้าที่รับความรู้สึก (Receptor) เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้พืชเกิดการตอบสนองในลักษณะต่าง ๆ ทั้งเพื่อการปรับตัวให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมและเพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ให้อยู่รอดต่อไป การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม สามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภทหลัก จากลักษณะการเคลื่อนไหวเมื่อถูกกระตุ้น ได้แก่ การเคลื่อนไหวตอบโต้อย่างมีทิศทาง (Tropism) หมายถึง การเคลื่อนไหวที่เกิดจากการเจริญเติบโตของพืช โดยมีทิศทางการตอบสนอง ดังนี้ มีทิศทางสัมพันธ์หรือเข้าหาสิ่งเร้า (Positive Tropism) มีทิศทางตรงข้ามหรือหลีกหนีจากสิ่งเร้า (Negative Tropism) […]

ปริศนาในการสืบหา ที่มาของโควิด-19 คืออะไร

การสืบสวน ที่มาของโควิด-19 ภายใน 90 วันแสดงให้เห็นว่าไวรัสไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น แต่ข้อมูลส่วนอื่นยังคงเป็นปริศนา หลังจากการระบาดมาเกือบ 2 ปี ผู้ติดเชื้อกว่า 219 ล้านเคส และผู้เสียชีวิตกว่าสี่ล้านคนทั่วโลก เราได้เรียนรู้กี่ยวกับโรคติดเชื้อโควิด-19 มากมาย แต่ยังมีคำถามที่สามารถพลิกมุมมองของเราและเป็นคำถามที่สำคัญว่า: ที่มาของโควิด-19 มาจากไหน ด้วยเหตุนี้จึงไม่ใช่เรื่องที่น่าแปลกใจที่เมื่อช่วงเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่วงระยะเวลาสิ้นสุดการสอบสวนโดยหน่วยงานข่าวกรองของสหรัฐอเมริกาจากคำสั่งของประธานาธิบดี โจ ไบเดน ที่ต้องสืบค้นต้นตอของไวรัสให้ได้ใน 90 วัน กลับพบกับผลลัพธ์ที่ว่างเปล่า ผลสรุปการสอบสวนความยาว 1 หน้ากระดาษ ที่เปิดเผยเมื่อวันที่ 27 สิงหาคมที่ผ่านมาระบุว่ไวรัสนั้น “ไม่ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพือเป็นอาวุธชีวภาพ” การทำความเข้าใจว่าโรคระบาดนี้เริ่มต้นที่ไหน เมื่อไหร่ อย่างไร ถือเป็นข้อมูลสำคัญที่เจ้าหน้าที่สาธารณสุขต้องการเพื่อควบคุมและป้องกันการแพร่ระบาดในอนาคต หากพบว่าไวรัสมีที่มาจากค้างคาวหรือสัตว์ชนิดอื่นดังที่ผู้เชี่ยวชาญส่วนมากได้กล่าวไว้ ก็จะมีการกำหนดมาตรการในการเข้าใกล้สัตว์เหล่านั้นของมนุษย์ และอาจจะมีการห้ามให้มนุษย์บุกรุกพื้นป่าซึ่งได้รับการระบุเป็นพื้นที่เสี่ยง หรือถ้าเกิดจากพฤติกรรมของมนุษย์ ก็อาจจะมีการห้ามล่าสัตว์หรือค้าขายสัตว์ป่าที่ผิดกฎหมายได้ และถ้าหากเป็นการรั่วไหลจากห้องทดลอง ผลการสืบสวนที่ออกมาจะเป็นข้อมูลในการกำหนดมาตรการที่ปลอดภัยในการศึกษาเชื้อไวรัสเหล่านี้ หลักฐานแบบใดที่นักสืบไวรัสต้องการ การตามรอยต้นกำเนิดของไวรัสเป็นงานที่ต้องมีการลงพื้นที่อย่างหนัก การตรวจสอบทางนิติวิทยาศาสตร์ที่ละเอียด และอาศัยโชคเล็กน้อย ความพยายามอุตสาหะนี้อาจใช้เวลานานหลายปีกว่าที่นักวิทยาศาสตร์จะค้นพบหลักฐานซึ่งชี้ไปยังแหล่งกำเนิดที่พวกเขาต้องการ ในกรณีที่เป็นโรคที่เกิดจากสัตว์ โดยปกติ หลักฐานที่บ่งชี้คือผลพันธุกรรมที่ตรงกันระหว่างไวรัสที่ได้มาจากสัตว์กับไวรัสที่ได้มาจากผู้ติดเชื้อที่ยืนยันแล้วคนแรก ซึ่งอาจจะไม่ตรงกันแบบ 100 เปอร์เซ็นต์เนื่องจากไวรัสอาจมีกลายการพันธุ์ […]

ระบบต่างๆ ในร่างกาย : ระบบผิวหนัง

ระบบผิวหนังมีการทำงานกันอย่างไร และส่วนประกอบของระบบผิวหนังมีอะไรบ้าง รวมถึงเกล็ดเล็กน่ารู้ของการทำงานของเหงื่อและเหตุผลว่าทำไมมนุษย์ถึงขนลุก

ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ

เรื่อง ไมเคิล ฟิงเกิล ศิลปกรรม มาร์ก เอ. การ์ลิก ความที่ดวงอาทิตย์เป็นเพียงดาวมวลปานกลาง อีกราวห้าพันล้านปีข้างหน้า หลังจากเผาผลาญเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในตัวจนหมดสิ้น ผิวชั้นนอกของดวงอาทิตย์จะหลุดออก เหลือเพียง แกน ซึ่งในที่สุดจะอัดตัวจนกลายเป็นดาวแคระขาว (white dwarf) หรือซากดาวขนาดเท่าโลกเท่านั้น ขณะที่ดาวซึ่งใหญ่กว่าดวงอาทิตย์สิบเท่ามีความตายอันน่าตื่นเต้นกว่านั้นมาก ผิวดาวชั้นนอกจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาระเบิดออกสู่อวกาศ และเป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างเจิดจ้าที่สุด ในเอกภพอยู่ราวสองสัปดาห์ ในเวลาเดียวกัน แกนที่เหลือจะถูกแรงโน้มถ่วงบีบอัดลงเป็นดาวนิวตรอนทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กิโลเมตรที่หมุนติ้ว ชิ้นส่วนดาวนิวตรอนขนาดเท่านํ้าตาลก้อนจะหนักถึงหนึ่งพันล้านตันบนโลก ความโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนนั้นรุนแรงมาก ถึงขนาดที่ว่า ถ้าคุณทิ้งขนมมาร์ชแมลโลว์ลงไปสักชิ้น ขนมที่ตกถึงพื้นจะ สร้างพลังงานเท่ากับระเบิดปรมาณูหนึ่งลูกทีเดียว แต่นั่นยังเทียบไม่ได้เลยกับฉากสุดท้ายของดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 20 เท่าขึ้นไป ต่อให้คุณทิ้งระเบิดปรมาณูความรุนแรงระดับเดียวกับที่ทิ้งใส่เมืองฮิโระชิมะทุก ๆ หนึ่ง มิลลิวินาทีไปจนสิ้นอายุเอกภพ ก็ยังได้พลังงานไม่เท่ากับ ที่ถูกปลดปล่อยในชั่วขณะสุดท้ายที่ดาวยักษ์สักดวงยุบตัว เพราะแกนดาวจะยุบ อุณหภูมิพุ่งขึ้นถึง 55,000 ล้านองศาเซลเซียส แรงกดดันของความโน้มถ่วงนั้นไม่มีอะไรหยุดยั้งได้ เหล็กแต่ละก้อนที่ใหญ่กว่ายอดเขาเอเวอเรสต์ถูกบีบอัดจนเป็นเม็ดทรายยิบย่อยในพริบตา อะตอมแตกสลาย เป็นอิเล็กตรอน โปรตรอน และนิวตรอน ซึ่งถูกบดละเอียด ลงไปอีกเป็นควาร์ก เลปตอน และกลูออน แล้วป่นเล็กลง […]