“นักวิทยศาสตร์พบกลไกลธรรมชาติของตัวต่อ
ที่อาจเป็นกุญแจสำคัญในการชะลอวัยในมนุษย์”
งานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่บนวารสาร PNAS เผยให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนี้สามารถหยุดการเจริญเติบโตเพื่อตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ทำให้พวกมันมีอายุขัยที่ “ช้าลง” และ “ชะลอ” นาฬิกาเอพิเจเนติกส์ซึ่งเป็นตัวกำหนดความแก่ชราของโมเลกุล
เมื่อพูดถึงอายุและความแก่ชรา มนุษย์เราคุ้นเคยกับการนับวันเกิดตามปี บ้างก็ว่าเลยสามสิบขึ้นไปคือแก่แล้ว แต่บ้างก็ว่าต้องหกสิบนั่นแหละถึงจะเรียกว่าแก่จริง แต่บางคนโต้ จะแก่หรือไม่อยู่ที่ใจของเราเอง ทว่าในกระบวนการทางชีววิทยาแล้ว การแก่ชราเป็นอะไรบางอย่างที่ทิ้งร่องรอยไว้บนดีเอ็นเอของเรา
และหนึ่งในเครื่องหมายที่แม่นยำที่สุดของกระบวนการนี้คือสิ่งที่เรียกว่า นาฬิกาเอพิเจเนติกส์ (epigenetic clock) ซึ่งบันทึกการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในดีเอ็นเอของเรา หรือที่เรียกอีกอย่างว่า เมทิลเลชัน (methylation) คือร่องรอยที่สะสมตามการเจริญเติบโตของร่างกาย
ดังนั้นมันจึงน่าสนใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับ นาฬิกาเอพิเจเนติกส์ หากเราเปลี่ยนแปลงวิถีการเจริญเติบโต? นี่คือคำถามที่ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ในสหราชอาณาจักรต้องการคำตอบเมื่อพวกเขาศึกษา นาโซเนีย วิไตรเพนนิส (Nasonia Vitripennis) หรือที่รู้จักกันในชื่อทั่วไปว่า ต่อสาบมรกต (jewel wasp)
“การทำความเข้าใจว่าทำไมและเหตุใดการแก่ชราจึงเกิดขึ้นนั้น เป็นความท้าทายทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ” อีมอนน์ มัลลอน (Eamonn Mallon) ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาวิวัฒนาการ มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ และผู้เขียนอาวุโส กล่าว
“การศึกษานี้เปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการวิจัย ไม่ใช่แค่ในด้านชีววิทยาของตัวต่อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคำถามที่กว้างขึ้นว่า วันหนึ่งเราอาจออกแบบการแทรกแซงเพื่อชะลอความแก่ชราตรงจุดรากเหง้าของโมเลกุลได้หรือไม่” เขาเสริม
ระวังต่อ!
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ทราบเป็นอย่างดีว่า ตัวต่อนั้นแตกต่างจากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดอื่น เนื่องจากมันมีระบบเมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่ทำงานคล้ายมนุษย์ และมีอายุขัยที่สั้น จึงเป็นตัวอย่างที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการศึกษา
วิธีก็คือทีมวิจัยได้ทำการเติมแท็กเคมีขนาดเล็กลงไปยังดีเอ็นเอของตัวต่อ โดยแท็กเหล่านี้จะเป็นเครื่องหมายที่บ่งบอกว่ามีการเปลี่ยนแปลงอะไรเกิดขึ้นบ้างเมื่อสิ่งมีชีวิตมีอายุมากขึ้น และการจัดลำดับเบสไบซัลไฟต์ทั้งจีโนมก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นเครื่องหมายดังกล่าวทั่วทั้งพันธุกรรม
การตรวจสอบเผยให้เห็นว่าจากทั้งหมดกว่า 700,000 จุดของพันธุกรรมที่แสดง เมทิลเลชัน มีอยู่ 27 จุดที่สามารถบ่งบอก นาฬิกาเอพิเจเนติกส์ ของตัวต่อได้ การทดสอบขั้นต่อไปคือสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายด้วยการให้ตัวต่อที่เป็นแม่ สัมผัสกับความหนาวเย็นและความมืด
ภาวะนี้ทำให้ลูก ๆ ของพวกมันเข้าสู่ภาวะจำศีลที่เรียกกันว่า ไดอะพอส (diapause) ซึ่งคงอยู่เป็นเวลาราว 3 เดือน จากนั้นก็ออกจากการจำศีลแล้วเข้าสู่พัฒนาการตามปกติ
อย่างไรก็ตามสิ่งที่น่าทึ่งก็คือ ตัวต่อเหล่านี้กลับมีอายุยืนยาวขึ้นร้อยละ 36 (เฉลี่ย 30 วันเทียบกับ 22 วัน) และมีอายุในระดับโมเลกุล ช้ากว่า แมลงที่ไม่มีไดอะพอสเกือบ 1 ใน 3
“มันเหมือนกับว่าตัวต่อที่มีไดอะพอสตั้งแต่เด็ก กลับมาพร้อมเวลาที่เพิ่มขึ้นในคลัง” ศาสตราจารย์ มัลลอน กล่าว “มันแสดงให้เห็นว่าการแก่ชรานั้นไม่ได้ถูกกำหนดตายตัว แต่สามารถชะลอได้โดยสภาพแวดล้อม แม้กระทั่งก่อนที่วัยผู้ใหญ่จะเริ่มขึ้นด้วยซ้ำ”
ในตัวต่อที่ผ่านการจำศีลตั้งแต่ยังเยาว์วัย นาฬิกาเอพิเจเนติกส์ของพวกมันจะเดินช้าลงตลอดชีวิต ซึ่งเป็นหลักฐานโดยตรงชิ้นแรกที่บ่งชี้ว่า ความชราทางชีววิทยาสามารถควบคุมได้ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ทว่านี่คือตัวต่อ และมนุษย์ก็ไม่สามารถจำศีลแบบนี้ได้
แต่การทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล อาจช่วยให้เราเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในดีเอ็นเอของเราโดยเฉพาะเรื่องการแก่ชรา และนักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนว่า การชะลอตัวนี้มีวิถีทางชีววิทยาที่ชัดเจนคอยขับเคลื่อนอยู่ ดังนั้นมันจึงอาจมาปรับใช้กับมนุษย์อย่างเราได้ในอนาคต
“ด้วยเครื่องมือทางพันธุกรรม เครื่องหมายอายุที่วัดได้ และความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการพัฒนาและอายุขัย ทำให้ นาโซเนีย วิไตรเพนนิส กลายเป็นดาวรุ่งพุ่งแรงในการวิจัยเรื่องอายุ” ศาสตราจารย์ มัลลอน กล่าว “กล่าวโดยสรุปก็คือ ตัวต่อจิ๋วอาจเป็นคำตอบที่สำคัญสำหรับวิธีที่เราจะหยุดความชราได้”
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://www.technologynetworks.com
อ่านเพิ่มเติม : “แอกโซลอเติล” จะหยุดแก่ตัวลงหลังจากอายุเพียง 4 ปี
แล้วมนุษย์จะชะลอวัยเหมือนแอกโซลอเติลได้ไหม
