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

NGT x SaySci Ep.7 “พลาสติก 101”

คงปฏิเสธไม่ได้ว่า ทุกวันนี้ ชีวิตของเราเกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุประเภท “พลาสติก” กันตั้งแต่ตื่นยันเข้านอน วันนี้เราจะมาทำความรู้จักพลาสติกที่เราใช้อยู่ให้มากขึ้นว่า แต่ละประเภทนั้นถูกนำไปผลิตเป็นวัสดุอะไรบ้าง

มดปากตะขอโจมตีเหยื่อเร็วกว่ากระพริบตา

มดปากตะขอในสองสายพันธุ์เป็นมดที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ด้วยกรามขนาดใหญ่ที่พร้อมจะจู่โจมศัตรูทุกเมื่อ อย่างไรก็ตามวิดีโอบันทึกการทำงานของกรามมดชนิดนี้ ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน นี่จึงนับเป็นวิดีโอแรก ทางทีมงานได้ใช้กล้องถ่ายภาพพิเศษที่จับภาพด้วยความเร็ว 50,000 เฟรมต่อวินาที เอาไว้ จากนั้นทีมนักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยี CT Scan เพื่อสร้างภาพ 3 มิติของการทำงานภายในขากรรไกรมดขึ้นมา จากการศึกษาพวกเขาพบว่าขากรรไกรของมดปากตะขอมีตัวล็อคอัตโนมัติที่ช่วยอ้าขากรรไกรออกกว้างอยู่ตลอดเวลา ซึ่งแตกต่างจากขากรรไกรของมดสายพันธุ์อื่น เมื่อต้องการโจมตีตัวล็อคจะคลายออก ส่งผลให้ขากรรไกรที่อ้านั้นหุบเข้าหากันอย่างรวดเร็วซึ่งจากการวัดความเร็วพบว่า มดปากตะของับเหยื่อได้เร็วกว่าความเร็วของการกระพริบตาในมนุษย์ถึง 700 เท่าเลยทีเดียว…มิน่าล่ะ ทำไมเวลามดกัดถึงได้เจ็บนัก   อ่านเพิ่มเติม : แมวของคุณไปไหนมาบ้าง?, สปีชีส์ใหม่ๆ ของสัตว์และพืชถูกค้นพบทุกวันในป่าแอมะซอน

โลกร้อน กับวิกฤติหมอกควัน คลื่นความร้อนมรณะ และภัยหนาวสุดขั้ว

จากวิกฤติหมอกควันในแถบเอเชีย ถึงภัยหนาวสุดขั้วจากปรากฏการณ์ลมวนขั้วโลกในสหรัฐฯ และคลื่นความร้อนมรณะในออสเตรเลีย ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่อย่างไร

ฤๅดาวเคราะห์น้อยจะเป็นจุดกำเนิดของชีวิต?

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยมีส่วนช่วยให้ชีวิตบนโลกถือกำเนิดขึ้น นอกจากนั้นการศึกษาดาวเคราะห์น้อยยังช่วยขยายองค์ความรู้ที่เรามีต่อชีวิตนอกโลก