ฉบับที่ 221 อาหารจากการแก้ไขจีโนม ตอนที่ 1

        คนไทยหลายคนคงลืมแล้วว่า เมื่อไม่กี่ปีมานี้เรามีข่าวความกังวลของสังคมเกี่ยวกับ อาหารจีเอ็มโอ หรือที่มีคำเต็มว่า อาหารซึ่งได้จากสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปรพันธุกรรม อย่างไรก็ดีในอนาคตอันใกล้คนไทยอาจได้เลิกกังวลเรื่องเกี่ยวกับอาหารจีเอ็มโอแล้ว เพราะกำลังจะมีอาหารในรูปแบบใหม่เข้ามาสร้างความกังวลในชีวิตเรา คือ gene edited food ซึ่งน่าจะแปลเป็นไทยว่า อาหารที่ถูกแก้ไขจีโนม (จีโนมเป็นคำเดียวกับคำว่า ยีน) 
        เว็บ www.businessinsider.com ได้ลงข่าวที่น่าสนใจเรื่อง We'll be eating the first Crispr'd foods within 5 years, according to a geneticist who helped invent the blockbuster gene-editing tool ในวันที่ 20 เมษายน 2019 ซึ่งเนื้อข่าวโดยสรุปคือ Jennifer Doudna แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แห่งเมืองเบิร์กลีย์ ผู้เป็นหนึ่งในกลุ่มผู้พัฒนาระบบการแก้ไขจีโนมกล่าวว่า ภายในห้าปีข้างหน้าผลกระทบที่ชัดเจนของเท็คนิคการแก้ไขจีโนมต่อชีวิตประจำวันคนบนโลกนี้จะปรากฏในพืชผลของภาคเกษตรกรรม


 


         ความเป็นจริงแล้วสิ่งที่ Jennifer Doudna พูดนั้นได้เกิดขึ้นก่อนหน้าแล้ว โดยในวันที่ 20 มีนาคม 2019 เว็บ www.wired.com ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง The First Gene-Edited Food Is Now Being Served ซึ่งมีใจความว่า แม้ผู้บริโภคยังไม่สามารถหาซื้อน้ำมันจากถั่วเหลืองที่ได้รับการแก้ไขจีโนมเพื่อให้ถั่วนั้น ผลิตไขมันอิ่มตัวน้อยลงกว่าเดิมและมีไขมันทรานส์เป็นศูนย์ก็ตาม แต่ซีอีโอของบริษัท Calyxt ได้กล่าวว่า ผู้บริโภคชาวอเมริกันกำลังกินน้ำมันดังกล่าวอยู่แล้ว(โดยไม่รู้ตัว) จากร้านอาหารที่เป็นลูกค้าสั่งซื้อน้ำมันถั่วเหลืองจาก Calyxt โดยร้านอาหารเหล่านี้อยู่ในตะวันตกกลางของสหรัฐ (ได้แก่ นอร์ทดาโกตา เซาท์ดาโกตา เนบราสกา มินเนสโซตา ไอโอวา มิสซูรี วิสคอนซิน อิลลินอยส์ แคนซัส มิชิแกน อินเดียนา และโอไฮโอ) ซึ่งได้เริ่มใช้น้ำมันดังกล่าวแล้วในการทอดอาหาร ทำซอสปรุงรสและน้ำมันสลัดต่างๆ เพื่อบริการแก่ลูกค้า ประเด็นที่น่าสนใจคือ ผู้บริหารของ Calyxt นั้นกล่าวอย่างมั่นใจว่า ถั่วเหลืองที่ใช้ผลิตน้ำมันนั้นไม่ใช่จีเอ็มโอ
 
อาหารแก้ไขจีโนมคืออะไร 
        อาหารในลักษณะนี้ใช้หลักการการเปลี่ยนชนิดขององค์ประกอบ ส่วนใดส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นหน่วยพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตให้เป็นไปตามความต้องการของผู้ผลิต ซึ่งเมื่อทำสำเร็จแล้วการแสดงออกของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นลักษณะที่เห็นได้ด้วยตา คือ ฟีโนไทป์ (phenotype) นั้นจะเปลี่ยนแปรไปตามที่หน่วยพันธุกรรมที่เปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น สีของสิ่งมีชีวิตนั้นอาจเปลี่ยนไปจากปรกติที่เคย แดงเป็นดำ ขาวเป็นเขียว โดยที่การเปลี่ยนแปรนั้นถ่ายทอดไปถึงลูกหลานด้วย 
        การแก้ไขจีโนมนั้นเป็นการใช้เทคนิคที่เรียกว่า Crispr/cas9(อ่านออกเสียงว่า คริสเปอร์/คาสไนน์) หรือเรียกสั้นๆ ว่า Crispr ซึ่งเป็นวิธีที่ดูแล้วน่าศรัทธามาก เพราะค่าใช้จ่ายถูกกว่าและสะดวกกว่าวิธีการผสมพันธุ์แบบดั้งเดิมซึ่งรวมถึงการผลิตพืชดัดแปรพันธุกรรม อีกทั้งกล่าวกันว่ามีความแม่นยำสูงในการทำให้สิ่งมีชีวิตกลายไปตามต้องการโดย(อาจ) ไม่ทิ้งร่องรอยอะไรไว้ให้ตรวจจับได้ 
        สิ่งที่สำคัญของเทคนิคนี้ประการแรกคือ ต้องรู้ตำแหน่งของจีโนมหรือยีนที่ต้องการแก้ไข จากนั้นต้องมีกระบวนการทำให้โปรตีนต่างๆ ที่ห่อหุ้ม DNA ของเซลล์สิ่งมีชีวิตเป้าหมาย ตรงตำแหน่งที่ต้องการแก้ไขหน่วยพันธุกรรมหลุดออกก่อน แล้วจึงทำให้ DNA คลายตัวจากการพันกันเป็นเกลียวเพื่อแยกเป็นอิสระจากกัน ซึ่งเป็นการเปิดทางให้องค์ประกอบของระบบเข้าไปดำเนินงานต่อ 
        ส่วนสำคัญที่เป็นหลักคือ ตัว Crispr (clusters of regularly interspaced short palindromic repeats.) ซึ่งเป็นกรดนิวคลิอิกชนิดที่เรียกว่า RNA ที่บางส่วนของสายมีการเรียงตัวของเบสหรือนิวคลิโอไทด์ที่สามารถประกบกับส่วนของ DNA ซึ่งเป็นจีโนม(ยีน) ที่ต้องการแก้ไข สำหรับองค์ประกอบส่วนที่สองของระบบนี้คือ cas9 ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีฤทธิ์เป็นเอ็นซัมที่สามารถตัดสาย DNA ออกได้เสมือนเป็นกรรไกรตรงตำแหน่งที่ RNA ได้ประกบไว้ ซึ่งเมื่อตัดเสร็จแล้วจะมีการนำชิ้นส่วนของ DNA (ซึ่งเป็นยีนที่สามารถแสดงออกซึ่งลักษณะที่ต้องการเปลี่ยน) ที่เตรียมขึ้นในห้องปฏิบัติการส่งเข้าไปแทนที่ DNA ส่วนที่ถูกตัดออกไป จากนั้นจึงใช้เอ็นซัม (ที่เรียกว่า DNA ligase) เชื่อมต่อให้ชิ้น DNA ใหม่ต่อเข้าได้กับส่วนของ DNA เดิมทั้งสาย และถ้าทุกขั้นตอนสำเร็จเซลล์นั้นจะมีหน่วยพันธุกรรมที่เปลี่ยนไป ซึ่งเมื่อถูกพัฒนาต่อก็จะเจริญเติบโตไปเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการแสดงออกของฟีโนไทป์ใหม่ที่สามารถสืบต่อลักษณะใหม่นั้นในลูกหลานต่อไป 




        มีการนำเทคนิคของการแก้ไขจีโนมนี้มาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวที่ปลูกในสหรัฐอเมริกา โดยหวังว่าจะได้พันธุ์ข้าวที่มีคุณภาพดีและได้ข้าวปริมาณสูง ซึ่งสามารถทนต่อผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เพิ่มความเลวร้ายขึ้นเรื่อยๆ และได้รายงานผลการวิจัยในบทความเรื่อง CRISPR mediated genome engineering to develop climate smart rice: Challenges and opportunities ที่ปรากฏในวารสาร Seminars in Cell and Developmental Biology ในปี 2019 โดยการวิจัยนี้ได้วิเคราะห์ฟีโนไทป์ ซึ่งเป็นที่ต้องการและปัจจัยทางพันธุกรรมของข้าว แล้วนำมาใช้ในการพัฒนาความทนทานต่อความวิกฤตดังกล่าวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งเกิดขึ้นทั่วโลก 
        โดยปรกติแล้วพืชหลายชนิดที่ปลูกขึ้นเพื่อผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจนั้น มักอ่อนแอต่อการรุกรานจากไวรัส เห็นได้จากเมื่อปลูกไปไม่นานเท่าไรมักเกิดโรค เพราะไวรัสสามารถแทรกจีโนมของมันเข้าไปซ่อนในจีโนมของพืชนั้น แล้ววันหนึ่งเมื่อสภาวะภูมิอากาศแห้งแล้งได้ที่ ไวรัสที่ซ่อนอยู่ก็แสดงตัวออกฤทธิ์ได้ มีตัวอย่างงานวิจัยที่นักวิจัยของ International Institute of Tropical Agriculture ในเคนยาได้ใช้วิธีการแก้ไขจีโนมเพื่อตัด DNA ของไวรัสภายในจีโนมของกล้วยสายพันธุ์ Gonja Manjaya ออก  จนได้กล้วยที่ปลอดไวรัสแล้วแจกจ่ายพันธุ์ที่ปลอดโรคแก่เกษตรกรของประเทศ ข่าวนี้ได้ปรากฏในเว็บ www.newscientist.com เรื่อง Virus lurking inside banana genome has been destroyed with Crispr เมื่อวันที่ 31 มกราคม 2019 
        ผู้ที่เลี้ยงสัตว์เนื้อส่งสู่ตลาดมักมีปัญหารำคาญใจที่สัตว์มีเขามักทำร้ายกันเอง จนต้องมีการตัดเขาให้สั้นหรือใช้วิธีเอาไฟฟ้าจี้บริเวณที่เขาจะงอกตั้งแต่สัตว์ยังเล็ก ซึ่งทำให้สัตว์ทรมาน จนผู้เลี้ยงสัตว์ถูกโจมตีเกี่ยวกับสิทธิของสัตว์ ดังนั้นถ้าวัวไม่มีเขาจะส่งผลให้การดูแลง่ายขึ้น แล้วความฝันของคาวบอยก็เป็นจริงเมื่อมีบทความเรื่อง Production of hornless dairy cattle from genome-edited cell lines. เผยแพร่ในวารสาร Nature Biotechnology ชุดที่ 34(5) หน้า 479-481 ของปี 2016 โดยผลงานนี้เป็นความร่วมมือของนักวิจัยจากสองมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกาคือ University of Minnesota และ Texas A&M University 
        เทคนิค Crispr ได้ถูกพัฒนาต่อยอดไปอีก เช่น นักวิทยาศาสตร์ของบริษัท Syngenta ในเมือง Durham รัฐ North Carolina ได้คิดค้นกระบวนการใหม่ชื่อ haploid induction-edit หรือ HI-edit เพื่อทำให้เทคนิคการปรับแก้จีโนมของพืชง่ายขึ้นโดยรวมสองวิธีการคือ การเหนี่ยวนำให้เซลล์มีโครโมโซมชุดเดียว(haploid induction technology) และการแก้ไขจีโนม(gene edited technology) เพื่อทำให้พืชมีเกสรตัวผู้(pollen) พิเศษที่มีชุด Crispr ในเซลล์ จึงเรียกว่า Crispr pollen technique ซึ่งอ้างว่าจะไม่มีการแพร่กระจายไปดัดแปลงพืชอื่นในธรรมชาติที่ไม่ใช่เป้าหมาย เพราะระบบ Crispr ที่ใส่ไว้ในเกสรตัวผู้จะหายไปเอง หลังการปฏิสนธิระหว่างเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมีย ทำให้พืชที่เป็นผลผลิตไม่ควรถูกควบคุมในลักษณะของจีเอ็มโอ ผลงานนี้ได้เผยแพร่ในรูปบทความวิจัยชื่อ One-step genome editing of elite crop germplasm during haploid induction ในวารสาร Nature Biotechnology ชุดที่ 37 หน้าที่ 287–292 ของเดือนมีนาคม 2019 

        นอกจากการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์แล้ว เทคโนโลยี Crispr สามารถถูกใช้แก้ไขข้อบกพร่อง ซึ่งก่อโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ ตลอดจนการบำบัดและป้องกันการแพร่กระจายของโรค ฯลฯ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์อีกหลายคนที่มีความกังวลในการปรับแต่งจีโนมว่า มันแม่นยำมากดังที่กล่าวอ้างนั้นจริงหรือ คำตอบนั้นสามารถติดตามได้ในฉลาดซื้อฉบับหน้า

แหล่งข้อมูล: ดร.แก้ว กังสดาลอำไพ

200 point

LINE it!





  เรื่องเกี่ยวข้อง: นิตยสารออนไลน ผู้บริโภค อาหารจีเอ็มโอ ดัดแปรพันธุกรรม พืชการเกษตร

ฉบับที่ 231 ตรวจมะเร็งวิธีใหม่

        การตรวจวัดทางห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการเกิดมะเร็งนั้น จำเป็นต่อการวินิจฉัยเพื่อการบำบัดที่ถูกต้องทางการแพทย์ แต่ข่าวคราวเชิงวิชาการเกี่ยวกับการตรวจการเป็นมะเร็งเบื้องต้นด้วยวิธีอื่นๆ ก็ปรากฏขึ้นเป็นข้อมูลในสังคมการเรียนรู้ของเรา แต่ประเด็นซึ่งน่าคำนึงคือ วิธีการดังกล่าวเชื่อได้แค่ไหน สุนัขกับการดมกลิ่นหามะเร็ง         วิธีการแรกที่สดับมาและน่าสนใจคือ การพึ่งพาให้สุนัชช่วยในการตรวจวินิจฉัยการเป็นมะเร็งเบื้องต้น โดยอาศัยพื้นฐานว่า สุนัขนั้นมีระบบรับกลิ่นดีกว่ามนุษย์ราว 10000 เท่า มีข้อมูลที่ย้อนหลังไปถึงปี 1989 ว่ามีจดหมายน้อยของแพทย์สองคนเขียนถึงบรรณาธิการวารสาร Lancet เพื่อเล่าว่า สาวหนึ่งมาหาแพทย์เพื่อจัดการกับมะเร็งผิวหนัง ซึ่งอยู่ในขั้นที่ยังไม่ก่ออันตราย นางเล่าว่าสุนัขของนางขยันมาดมกลิ่นบริเวณที่เป็นไฝตำแหน่งหนึ่ง โดยไม่สนใจไฝที่อยู่ตำแหน่งอื่นของร่างกาย แม้ขณะใส่ชุดนอนปิดบัง สุนัขตัวนั้นก็ยังเข้าดมที่ตำแหน่งเดิมนั้น นางจึงสงสัยและเริ่มกังวลใจจึงมาพบแพทย์เพื่อตรวจอย่างจริงจัง แล้วพบว่าเริ่มเป็นมะเร็งผิวหนังจริง         ผ่านไปหลายปีจึงมีการประชุมอย่างเป็นเรื่องเป็นราวเกี่ยวกับการใช้สุนัขในการตรวจเบื้องต้นของการเป็นมะเร็งในคนอย่างเป็นระบบที่สหราชอาณาจักรในปี 2003 จากนั้นจึงมีงานวิจัยตีพิมพ์ในประเด็นดังกล่าวบ้าง เช่น ในปี 2006 บทความชื่อ Diagnostic Accuracy of Canine Scent Detection in Early- and Late-Stage Lung and Breast Cancers ในวารสาร Integrative Cancer Therapies ให้ภาพของกระบวนการทำงานวิจัยที่มีวัตถุประสงค์เพื่อดูว่า สามารถนำสุนัขบ้านธรรมดามาฝึกอย่างเร่งรัดเพื่อระบุคนไข้มะเร็งปอดและคนไข้มะเร็งเต้านมด้วยการดมกลิ่นลมหายใจได้หรือไม่ พร้อมทั้งดูว่าระยะการเป็นมะเร็ง อายุของคนไข้ การสูบบุหรี่ หรือพฤติกรรมการกิน มีผลต่อการใช้สุนัขระบุการเกิดมะเร็งหรือไม่ ผลการใช้สุนัขดมลมหายใจของผู้ป่วยมะเร็งปอดนั้น บทความวิจัยรายงานว่า ได้ผลที่ดีเมื่อเทียบกับการให้สุนัขดมกลิ่นชิ้นเนื้อมะเร็งปอด ค่าความสัมพันธ์อยู่ที่ 0.99 ส่วนในเรื่องของมะเร็งเต้านมนั้นผลที่ได้อยู่ในลักษณะเดียวกันที่ความสัมพันธ์ 0.88 โดยความสัมพันธ์ดังกล่าวนั้นไม่เปลี่ยนไปตามระยะของการเป็นมะเร็ง         ในปี 2015 มีบทความทบทวนเอกสารเรื่อง Study of the art: canine olfaction used for cancer detection on the basis of breath odour. Perspectives and limitations ในวารสาร Journal of Breath Research ซึ่งเป็นการพิจารณางานวิจัยที่ใช้สุนัขดมกลิ่นลมหายใจที่แตกต่างกันระหว่างลมหายใจของผู้ที่เป็นมะเร็งและลมหายใจของผู้ไม่เป็นมะเร็ง ประการสำคัญที่ระบุในบทความคือ สุนัขต้องถูกฝึกมาอย่างดี โดยต้องคำนึงถึงปัจจัยที่นึกไม่ถึง (confounding factor) ที่อาจมาเบี่ยงเบนผล เช่น กลิ่นควันบุหรี่จากผู้ร่วมงาน กลิ่นเฉพาะของสารเคมีที่ใช้ในโรงพยาบาลที่ปนเปื้อนในลมหายใจของอาสาสมัครที่เก็บได้ และบางครั้งสุนัขขาดสมาธิในการทำงาน สุดท้ายบทความดังกล่าวให้ข้อมูลว่า ปัจจุบันงานวิจัยที่กำลังทำกันนั้นเป็นการใช้สุนัขตรวจมะเร็งผิวหนัง (melanoma) มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ (bladder cancer) มะเร็งรังไข่ (ovarian cancer) มะเร็งเต้านม (breast cancer) มะเร็งต่อมลูกหมาก (prostate cancer) มะเร็งทางเดินอาหารตอนล่าง (colorectal cancer) และมะเร็งปอด (lung cancer) เป็นต้น หนอนเซ็นจู         สำหรับวิธีการตรวจพิเคราะห์การเริ่มเป็นมะเร็งด้วยวิธีอื่นนั้น ในเดือนมกราคม 2563 โทรทัศน์ช่องหนึ่งได้ออกอากาศสารคดีที่พาไปดูการตรวจโอกาสการเกิดมะเร็งอย่างเร็วในประเทศญี่ปุ่น โดยการตรวจสอบนั้นมีต้นทุนที่น่าจะถูกกว่าการตรวจในห้องปฏิบัติการมาตรฐาน ในสารคดีตอนแรกที่ออกอากาศนั้นเป็นการตรวจคัดกรองมะเร็งโดยใช้แค่ปัสสาวะของผู้รับบริการที่ไม่ต้องอดอาหารด้วย “หนอนเซ็นจู” ซึ่งมีความสามารถพิเศษด้านการดมกลิ่น หนอนจะเลื้อยเข้าหากลิ่นที่เซลล์มะเร็งปล่อยแล้วถูกขับออกในปัสสาวะ จากนั้นต้องรอผลประมาณ 1 สัปดาห์ เพื่อให้หนอนได้ทำงานซ้ำหลายครั้งเพื่อความแม่นยำ โดยสามารถรู้โอกาสเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งในระยะต่างๆ ด้วยความแม่นยำถึงร้อยละ 90        หนอนเซ็นจูในที่นี้มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Caenorhabditis elegans ซึ่งนักวิทยาศาสตร์มักเรียกง่าย ๆ ว่า C. elegans หนอนชนิดนี้เป็น super-smeller ที่ถูกนำมาใช้ในการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์อย่างหลากหลาย และที่น่าสนใจคือเป็นหนอนชนิดเดียวกับที่บางครั้งพบปนเปื้อนในปลาดิบที่ใช้ทำซูชิ         Dr. Takaaki Hirotsu ซึ่งเป็นอาจารย์ประจำมหาวิทยาลัย Kyushu University ในเมืองฟูกูโอกะ ประเทศญี่ปุ่น ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง A Highly Accurate Inclusive Cancer Screening Test Using Caenorhabditis elegans Scent Detection ในวารสาร PLOS ONE เมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2558 โดยงานวิจัยเริ่มจากการทดสอบความสามารถของหนอนในการคลานเข้าหาเซลล์มะเร็งนั้น ต่างจากการคลานเข้าหาเซลล์ปรกติหรือไม่ จากนั้นจึงทดสอบว่า หนอนสายพันธุ์เดียวกันที่ถูกตัดเอายีนเกี่ยวกับการดมกลิ่นออกไปสามารถคลานเข้าหาเซลล์มะเร็งหรือไม่ ผลปรากฏว่าหนอนปรกติมีความไวต่อการเข้าหาเซลล์มะเร็งในขณะที่หนอนซึ่งไม่มียีนดมกลิ่นไม่สนใจต่อเซลล์มะเร็ง จึงสรุปว่าการเข้าหานั้นเป็นการดมกลิ่นที่เซลล์มะเร็งปล่อยออกมา         ในงานวิจัยนั้นได้ทดสอบตัวอย่างปัสสาวะของอาสาสมัคร 242 คน ซึ่ง 24 คนนั้นเป็นมะเร็ง (มีผลพบ tumor marker) โดยพบว่าหนอนวินิจฉัยถูก 23 คน ผิดพลาดแค่ 1 คน (ซึ่งเรียกว่า ผลลบเทียม) และในกลุ่มควบคุม 218 คน ซึ่งไม่เป็นมะเร็งนั้นผลออกมาว่าไม่เป็นมะเร็ง 207 คน (แสดงว่ามี ผลบวกเทียม เพียง 11คน) บทความเรื่องนี้สรุปว่า  หนอนสามารถใช้ตรวจสอบความเสี่ยงของการเป็นมะเร็งได้ที่หลายอวัยวะคือ กระเพาะอาหาร ลำไส้ใหญ่ หลอดอาหาร ตับอ่อน ท่อน้ำดี ต่อมลูกหมาก เต้านมและปอด วิเคราะห์จากน้ำลาย         ส่วนสารคดีเรื่องที่สองนั้นเป็นการใช้น้ำลายเพียง 2-3 หยด เพื่อตรวจคัดกรองและคาดการณ์การเกิดมะเร็งบางอวัยวะ เช่น มะเร็งตับอ่อน ในความจริงแล้วการใช้น้ำลายเพื่อตรวจสอบโอกาสเป็นมะเร็งนั้นมีการศึกษามาหลายปีแล้วในบางประเทศ Dr. Magoto Sunamura สังกัด Digestive Surgery and Transplantation Surgery, Tokyo Medical University Hachioji Medical Center และเป็นประธานบริษัท Saliva Tech ซึ่งให้บริการตรวจนั้นให้ข้อมูลว่า เป็นการวิเคราะห์องค์ประกอบของน้ำลายซึ่งแตกต่างกันไปตามสภาวะของสรีรภาพของร่างกายที่ปรกติหรือผิดปรกติเช่น มะเร็งตับอ่อน เต้านม ปอด และมดลูก         ในบทความเรื่อง Salivary metabolomics with alternative decision tree-based machine learning methods for breast cancer discrimination ตีพิมพ์ในวารสาร Breast Cancer Research and Treatment เมื่อเดือนตุลาคม ปี 2019 และบทความเรื่อง Elevated Polyamines in Saliva of Pancreatic Cancer ในวารสาร Cancers (Basel) ประจำเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2018 ซึ่ง Dr. Magoto Sunamura เป็นหนึ่งในผู้นิพนธ์ให้ข้อมูลว่า ตัวอย่างน้ำลายที่เก็บจากคนที่อดอาหารแล้ว 9 ชั่วโมง ซึ่งแช่งแข็งที่ -80 องศาเซลเซียสทันทีก่อนนำไปวิเคราะห์ปริมาณสาร (ที่เกิดขึ้นในเซลล์ของร่างกายซึ่งถูกขับออกมาทางน้ำลาย) ด้วยกระบวนการที่เรียกว่า metabolomics ซึ่งใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์เป็นชุดได้แก่ Capillary electrophoresis และ liquid chromatography ที่ควบไปกับ mass spectrometry โดยผลจากการวิเคราะห์นั้นถูกนำไปแปรผลด้วยคอมพิวเตอร์ (เข้าใจว่าเป็นการแปรผลได้รูปซึ่งเรียกว่า contour map) เพื่อดูว่าน้ำลายที่ถูกตรวจนั้นต่างไปจากผลเฉลี่ยของคนทั่วไปซึ่งเก็บเป็นมาตรฐานก่อนหน้านั้นหรือไม่ ถ้ามีความต่างก็แสดงว่ามีแนวโน้มการเป็นมะเร็ง ซึ่งรูปแบบความต่างนั้น (โดยอาศัยความชำนาญ) สามารถบ่งชี้ว่าเป็นมะเร็งชนิดใด         ท่านผู้อ่านอาจสงสัยว่า สารเคมีซึ่งเซลล์มะเร็งปล่อยออกมาแล้วให้กลิ่นนั้นคืออะไร คำตอบที่อาจเป็นไปได้คือ เป็นสารกลุ่ม polyamine ซึ่งเพิ่มมากขึ้นในสิ่งมีชีวิตขณะที่มีการแบ่งเซลล์ ตัวอย่างสารกลุ่มนี้เช่น พิวตรีซีน (putrescine) สเปรมิดีน (spermidine) และสเปรมีน (spermine) โดยอาจมีสารเคมีอื่น ๆ ในกลุ่มอัลเคน (alkanes) เม็ททิเลเต็ดอัลเคน (methylated alkanes) สารประกอบอะโรมาติก (aromatic compounds) และ อนุพันธ์เบ็นซีน (benzene derivatives) ซึ่งจริงแล้วสามารถตรวจวิเคราะห์ได้ด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ระดับสูงแต่ต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายสูงกว่าการใช้วิธีการที่ดูง่ายกว่าดังอธิบายให้ทราบข้างต้น         วิธีการดังกล่าวข้างต้นเชื่อได้แค่ไหน ท่านผู้อ่านลองอ่านข้อมูลแล้วชั่งใจก่อนคิดว่าควรเชื่อเพียงใด 

อ่านเพิ่มเติม>

ฉบับที่ 230 LDL ในเลือดสูงแล้วอายุยืน...จริงหรือ

        วงการวิทยาศาสตร์สุขภาพเชื่อกันมานานแล้วว่า คอเลสเตอรอล นั้นถ้ามีมากเกินไปในร่างกาย (โดยเฉพาะที่ปรากฏในเลือด) เป็นดัชนีที่ชี้ถึงความเสี่ยงต่อโรคเกี่ยวกับเส้นเลือดทั้งที่หัวใจและสมอง อย่างไรก็ตามปรากฏการณ์ในเรื่องนี้ยังมีข้อยกเว้นบ้าง เพราะคอเรสเตอรอลนั้นเป็นไขมันที่จำเป็นต่อร่างกาย มิเช่นนั้นร่างกายคงไม่สร้างขึ้นมา        หน้าที่สำคัญหนึ่งของคอเลสเตอรอลคือ เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์ที่ทำให้ผนังเซลล์มีความยืดหยุ่นพอดี สามารถทำหน้าที่ได้ตามปรกติที่ควรเป็น อีกทั้งผู้ที่จบการศึกษาด้านพิษวิทยาย่อมตระหนักดีว่า สารพิษส่วนใหญ่ในร่างกายมนุษย์นั้นมักถูกเปลี่ยนแปลงเพื่อการขับออกจากร่างกายที่ออร์กาเนลในเซลล์ที่เรียกว่า ไมโครโซม (แหล่งรวมของระบบเอ็นซัมเปลี่ยนแปลงสารพิษ ที่สำคัญคือ ระบบไซโตโครม พี-450) ซึ่งมีงานวิจัยที่นานกว่า 50 ปีแล้วบอกว่า ไมโครโซมนั้นมีองค์ประกอบหนึ่งซึ่งขาดไม่ได้คือ คอเลสเตอรอล ภายหลังอีกไม่นานก็มีการค้นพบว่า ไมโครโซมนั้นจริงแล้วคือ ผนังเซลล์ที่ม้วนพับเข้าไปอยู่ในเซลล์ในช่วงที่ไม่มีการแบ่งเซลล์ ดังนั้นจึงไม่น่าประหลาดใจที่พบว่า คอเลสเตอรอลเป็นองค์ประกอบสำคัญของออร์กาเนลนี้ ทั้งนี้เพราะความอ่อนตัวของผนังเซลล์ (cell membrane fluidity) ที่พอเหมาะพอดีจะส่งผลถึงการทำหน้าที่ทางชีวภาพของผนังเซลล์นั้นถูกกำหนดด้วยปริมาณคอเลสเตอรอลที่เหมาะสม ซึ่งสามารถดูได้จากหลายคลิปใน YouTube เช่น เรื่อง Cholesterol and Fatty Acids Regulate Membrane Fluidity ที่ https://www.youtube.com/watch?v=wnBTZ02wnAE        อีกข้อสังเกตหนึ่งที่ควรคำนึงคือ ในเด็กที่กำลังเจริญเติบโตนั้นโอกาสที่จะพบว่าความเข้มข้นของคอเรสเตอรอลในเลือดสูงมีน้อยมาก ทั้งนี้เพราะร่างกายเด็กคงนำคอเลสเตอรอลไปใช้สร้างผนังเซลล์ของอวัยวะต่างๆ ได้หมด แต่เมื่อร่างกายเข้าสู่วัยที่การสร้างเซลล์น้อยลงแต่ระดับการสร้างคอเรสเตอรอลยังคงที่ โอกาสที่ความเข้มข้นของคอเรสเตอรอลในเลือดจะเพิ่มสูงขึ้นจนก่อปัญหาสุขภาพเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อโอกาสอุดตันของหลอดเลือดหัวใจและสมองจึงอาจเกิดได้ ในคนที่กินอาหารไม่ถูกหลักโภชนาการ จนเกิดการออกซิเดชั่นที่ทำลายชั้นไขมันของผนังเซลล์ด้วยอนุมูลอิสระ ซึ่งเกิดขึ้นในเซลล์ที่ประกอบเป็นผิวหลอดเลือด ส่งผลให้ผนังหลอดเลือดไม่ราบเรียบเหมือนปรกติ ดังนั้นในคนที่ขาดการออกแรงกายจนเลือดไม่มีโอกาสสูบฉีดแรงๆ เป็นครั้งคราว คอเลสเตอรอลที่เคลื่อนตัวช้าๆ ในเส้นเลือดจึงมีโอกาสตกตะกอนเกาะติดกับผนังเส้นเลือดที่มีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอนุมูลอิสระ (ในลักษณะการเกิดตะกรันในท่อประปาเหล็กซึ่งเป็นสนิม) ซึ่งเมื่อมากขึ้นย่อมขัดขวางการไหลของเลือดที่นำออกซิเจนไปส่งให้เซลล์ในที่สุด และถ้าปรากฏการณ์นี้เกิดที่เส้นเลือดเลี้ยงหัวใจหรือสมอง โอกาสเสียชีวิตก็จะสูงขึ้น         ความเข้าใจเกี่ยวกับปัญหาสุขภาพที่เกิดเนื่องจากการมีระดับคอเลสเตอรอลสูงในเลือดของคนไทยนั้น เริ่มเป็นไปด้วยดีในปัจจุบัน เนื่องจากมีการรนณรงค์ของหน่วยงานด้านสุขภาพ เห็นได้จากการที่คนไทยเริ่มมีการออกกำลังกายมากขึ้น กินอาหารระมัดระวังขึ้น แม้จะรู้ว่าคอเลสเตอรอลไม่ใช่ปัจจัยเดี่ยวในการก่อให้เกิดโรคเกี่ยวกับหลอดเลือดของหัวใจและสมอง แต่การระวังในการกินอาหารนั้น เป็นเรื่องดีซึ่งส่งผลในการลดความเสี่ยงที่น่าสะพรึงกลัว อย่างไรก็ดีปัจจุบันกลับมีคนไทยบางคนเริ่มออกมาพูดตามที่ฝรั่งเขียนบทความในเว็บต่างๆ ซึ่งอ้างว่ามาจากบทความวิชาการในหลายเว็บเช่น Daily Mail, Guardian, Independent, Telegraph, BBC Radio Four และอื่น ๆ ว่าการเพิ่มขึ้นของคอเรสเตอรอลในเลือดเมื่ออายุเพิ่มขึ้นนั้นเป็นเรื่องดี เพราะมีงานวิชาการบ่งชี้ว่าสัมพันธ์กับการมีอายุที่ยืนยาวขึ้น (นี่เป็นการค้านกับความคิดเดิม) อีกทั้งยังแนะนำให้เกิดแนวความคิดในการเลิกกินยากลุ่มสแตตินที่หมอมักสั่งให้กินเมื่อตรวจพบว่า มีค่า LDL ในเลือดสูงเกินระดับปรกติ เพราะเข้าใจว่ามันไม่ก่อประโยชน์         แนวความคิดที่มีการกล่าวถึงนั้นสืบเนื่องมาจากงานวิชาการของกลุ่มนักวิจัยนานาชาติที่มี Magle Stora Kyrkogata ซึ่งสังกัดมหาวิทยาลัยลุนด์ของสวีเดนเป็นชื่อต้นของบทความเรื่อง Lack of an association or an inverse association between low-density lipoprotein cholesterol and mortality in the elderly: a systematic review ตีพิมพ์ในวารสาร BMJ Open ของปี 2016 รายงานชิ้นนี้เป็น “การนำผลการวิจัยเดิม 19 ฉบับ มาพิจารณาถึงความสัมพันธ์ระหว่างระดับ LDL-คอเลสเตอรอลและความเสี่ยงโดยรวมของการเสียชีวิตในผู้ที่มีอายุมากกว่า 60 ปี” แล้วได้ผลสรุปว่า “การมีคอเลสเตอรอลไม่ดีคือ LDL ในเลือดสูงเมื่อคนมีอายุเกิน 60 ปีแล้ว อายุจะยืนยาวโดยไม่มีความเสี่ยงต่อการเพิ่มขึ้นของโรคหลอดเลือดหัวใจ อีกทั้งยาสแตตินที่แพทย์มักให้กินเมื่อค่า LDL ในเลือดสูงนั้นมีผลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีผลเลย”         ทว่าปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในประเทศไทยนั้นก็ไม่ต่างจากที่เริ่มเกิดในต่างประเทศ เพราะเริ่มมีเหล่าบุคคลซึ่งมีเบื้องหลังการขายสินค้าไขมันบางประเภทได้เริ่มนำข้อมูลจากบทความที่ตีพิมพ์ในหนังสือพิมพ์และเว็บไซต์ที่อ้างถึงข้อมูลจากบทความวิจัย (ที่จะกล่าวถึงต่อไป) ซึ่งดูมีปัญหาในการแปรผลตามความเห็นของผู้รู้ในวงการสุขภาพเกี่ยวกับการบริโภคอาหารไขมัน สิ่งที่น่าสนใจคือ คนไทยที่มีปัญหาเกี่ยวกับค่าไขมัน LDL ในเลือดสูงและต้องกินยากลุ่มสแตตินนั้น ดูเหมือนว่าจะยอมรับกับข้อมูลดังกล่าวอย่างรวดเร็ว โดยไม่ใช้กาลามสูตร 10 อาจเป็นเพราะมันตรงกับความต้องการส่วนลึกที่ไม่อยากพะวงต่อค่า LDL และการกินยาสแตติน         บทความดังกล่าวใน BMJ Open ของปี 2016 นั้นได้ถูกวิจารณ์ถึงความหละหลวมในการศึกษา ซึ่งอ่านได้จากบทความเรื่อง Flawed cholesterol study makes headlines ในเว็บ www.bhf.org.uk ซึ่งกล่าวประมาณว่า จำนวนของผู้ถูกสำรวจในการศึกษานั้นนับรวมได้เกือบ 70,000 คน แต่มีเพียง 9 จาก 19 การศึกษาเท่านั้นที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเสียชีวิตเนื่องจากโรคหัวใจและระบบไหลเวียนเลือด โดย 2 ใน 3 ของจำนวนอาสาสมัครนั้นมาจากเพียงการศึกษาเดียว (คือ งานวิจัยของนักวิจัยชาวเดนมาร์คจากมหาวิทยาลัย University of Southern Denmark เรื่อง Association of lipoprotein levels with mortality in subjects aged 50+ without previous diabetes or cardiovascular disease ในวารสาร Scandinavian Journal of Primary Health Care ในปี 2013) ซึ่งหมายความว่า การกระจายตัวของอาสาสมัครที่นำมาพิจารณานั้นไม่ได้เป็นการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเช่นที่ควรเป็นตามวิธีการสำรวจในการทำวิจัย ซึ่งอาจส่งผลต่อการสรุปผลในบทความ         สำหรับผู้ที่ได้มีโอกาสอ่านบทความวิจัยตัวจริงของกลุ่มนักวิจัยเดนมาร์คจะพบความเป็นจริงว่า งานวิจัยนั้นมีข้อสรุปมากกว่าที่บทความจาก BMJ Open ของปี 2016 ยกมาอ้าง คือ ผู้ที่มีอายุ 50 ปีขึ้นไปที่มีระดับคอเลสเตอรอลรวม HDL-คอเลสเตอรอล หรือ LDL-คอเลสเตอรอล สูงได้ปราศจากโรคที่เกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือด (CVD) ซึ่งรวมทั้งโรคหลอดเลือดหัวใจอุดตัน (coronary heart disease) และเส้นเลือดในสมองอุดตัน (stroke) หรือเบาหวาน มีอัตราการตาย (ก่อนวัยอันควร) ต่ำ แต่ยังปรากฏว่า การควบคุมระดับคอเลสเตอรอลโดยใช้ยาสแตตินนั้นยังให้ประโยชน์ต่อคนไข้ในการเอาชีวิตรอดโดยไม่มีความสัมพันธ์กับระดับคอเลสเตอรอล และพบว่าระดับไตรกลีเซอไรด์สูงนั้นมีความสัมพันธ์กับการเสียชีวิต (จากทุกสาเหตุ) อย่างเด่นชัดในสตรีสูงวัย         สิ่งที่สำคัญคือ มีงานวิจัยเยอะมากที่รายงานผลว่า ยากลุ่มสแตตินนั้นช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดปัญหาโรคหัวใจ (อาจมีผู้ตั้งประเด็นว่า งานวิจัยเหล่านั้นอาจได้รับการสนับสนุนจากบริษัทผู้ผลิตยากลุ่มสแตติน ซึ่งก็เป็นประเด็นที่ต้องหาหลักฐานกันต่อไป) ซึ่งบทความใน BMJ Open ของปี 2016 ไม่ได้กล่าวถึงในรายงาน อีกทั้งการที่อาสาสมัคร (อายุเกิน 50 ปี) ที่มี LDL สูงและถูกพิจารณาว่ามีอายุยืนนั้น อาจเป็นเพราะได้เริ่มกินยาสแตตินหรือเริ่มปรับเปลี่ยนพฤติกรรมในการกินอาหารเพื่อลดการรับคอเลสเตอรอลเข้าสู่ร่างกายแล้ว และอาจมีการเพิ่มการออกกำลังกายเข้าไปในชีวิตประจำวันด้วย จึงมีผลให้ความเสี่ยงจากการตายด้วยโรคหัวใจลดลง แม้ว่าระดับคอเรสเตอรอลจะไม่ลดลงเท่าค่าเฉลี่ยของคนปรกติ แต่ก็เป็นการลดความเสี่ยงต่อการเกิดปัญหาในระดับหนึ่ง และที่แน่ ๆ คือ นักวิจัยชาวสวีเดน ที่ออกมาป่วนว่าระดับคอเลสเตอรอลสูงนั้นดี ไม่ได้มีโอกาสสัมภาษณ์คนไข้จริง

อ่านเพิ่มเติม>

ฉบับที่ 229 ใยอาหารกับความเสื่อมของสมอง

        เวลาพูดถึงใยอาหารเรามักคิดกันว่า มันเป็นเรื่องของความสบายเมื่อต้องเข้าห้องน้ำหลังตื่นนอน ทั้งนี้เพราะใครก็ตามที่กินผักและผลไม้ในปริมาณที่เหล่าหน่วยงานที่ดูแลสุขภาพประชาชนทั้งไทยและเทศแนะนำคือ ราวครึ่งหนึ่งของมื้ออาหาร ย่อมได้ใยอาหารซึ่งมีผลโดยตรงคือ ช่วยในการขับถ่ายอุจจาระได้สะดวก และผลโดยอ้อมคือ ช่วยลดความเสี่ยงมะเร็งลำไส้ใหญ่และลดโอกาสมีน้ำหนักเกิน        อย่างไรก็ดีมีงานวิจัยหลายชิ้นได้ศึกษาถึงผลของใยอาหารชนิดที่อุ้มน้ำได้ดี (soluble fiber) ที่มีผลถึงอวัยวะสำคัญอื่นๆ คือ สมอง (ซึ่งจะกล่าวต่อไป) โดยใยอาหารกลุ่มนี้มีบทบาทเป็น prebiotic คือ เป็นอาหารของแบคทีเรียในลำไส้ ซึ่งทำหน้าที่เป็น probiotic กินใยอาหารแล้วปล่อยกรดไขมันสายสั้นโดยประมาณคือ กรดบิวทิริคร้อยละ 15 กรดโปรปิโอนิคร้อยละ 25 และกรดอะซิติคร้อยละ 65 เป็นผลพลอยได้ (โดยปรกติแล้วในสิ่งมีชีวิตนั้น กรดเหล่านี้จะอยู่ในรูปของเกลือ) ซึ่งเซลล์ของผนังลำไส้ใหญ่ดูดซึมกรดบิวทิริคในรูปเกลือบิวทิเรตไปใช้เป็นพลังงานได้ รายละเอียดดูได้ฟรีในบทความเรื่อง Intestinal Short Chain Fatty Acids and their Link with Diet and Human Health ในวารสารออนไลน์ Frontiers in Microbiology ของเดือนกุมภาพันธ์ 2016 (โดยอาศัย google นำทาง)         กล่าวกันว่าในกรณีของบิวทิเรตนั้น เซลล์ผนังลำไส้ใหญ่ใช้สารนี้เป็นพลังงานราวร้อยละ 70 เพื่อการดำรงชีวิต ดังนั้นในคนที่กินอาหารที่มีใยอาหารต่ำเซลล์ลำไส้ใหญ่อาจมีพลังงานเพื่อดำรงชีวิตของเซลล์ไม่พอ จนต้องทำการย่อยสลายตัวเอง (apoptosis) ปรากฏการลักษณะนี้จะทำให้การทำงานของลำไส้ใหญ่ลดลงจากสภาวะปรกติซึ่งส่งผลต่อสุขภาพของคนๆ นั้นไปเป็นภาวะไม่ปรกติ        Wikipedia ให้ข้อมูลประมาณว่า งานวิจัยหลายเรื่องกล่าวถึงศักยภาพของบิวทิเรตในการป้องกันและบำบัดอาการอักเสบของลำไส้ใหญ่และกำจัดเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ ในประเด็นหลังมีการให้เหตุผลว่า แม้บิวทิเรตเป็นแหล่งพลังงานสำหรับเซลล์ปรกติของลำไส้ใหญ่แต่กลับทำให้เซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ตายตามหลักการของ Warburg effect (ซึ่งกล่าวประมาณว่า เซลล์มะเร็งนั้นดำรงอยู่ได้ด้วยพลังงานน้ำตาลกลูโคสที่ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานผ่านกระบวนการ glycolysis เพียงอย่างเดียว) ซึ่งทำให้เซลล์มะเร็งไม่สามารถใช้บิวทิเรตเป็นแหล่งพลังงานได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงบิวทิเรตไปเป็นพลังงานนั้นจำต้องผ่านกระบวนการใน ไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในเซลล์เกี่ยวกับการผลิตพลังงานหลักของเซลล์ปรกติ แต่เซลล์มะเร็งนั้นไม่ใช้ไมโตคอนเดรียในการสร้างพลังงานแต่อย่างใด ซึ่งนำไปสู่การสะสมของบิวทิเรตในนิวเคลียสส่งผลให้เกิดการยับยั้งเอ็นซัม histone deacetylase ซึ่งมีบทบาทอย่างสูงในกระบวนการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็ง กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนเกินขอบเขตของบทความนี้ แต่กล่าวได้โดยสรุปว่า บิวทิเรตน่าจะช่วยลดความเสี่ยงของมะเร็งลำไส้ใหญ่ได้         ประเด็นที่น่าสนใจเกี่ยวกับใยอาหาร ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของอาหารเพื่อสุขภาพที่ดีคือ ได้มีงานวิจัยใหม่กล่าวว่า ใยอาหารน่าจะชะลอภาวะการอักเสบของสมองที่เพิ่มขึ้นตามอายุ ซึ่งส่งผลให้สมองทำงานได้ยาวนานขึ้น ดังมีงานวิจัยของ Department of Animal Sciences ของ University of Illinois ตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Immunology ในปี 2018 เรื่อง Butyrate and Dietary Soluble Fiber Improve Neuroinflammation Associated With Aging in Mice ซึ่งบทความนี้แสดงให้เห็นว่า บิวทิเรตซึ่งเกิดในลำไส้ใหญ่ของหนูสูงอายุที่ได้กินใยอาหารชนิดอินูลิน (inulin) ได้ลดการทำงานของไซโตไคน์ (cytokine) ที่ออกฤทธิ์เกี่ยวกับการชักนำให้เซลล์ไมโครเกลีย (microglia) ก่อการอักเสบในสมองของหนู ส่งผลให้สมองของหนูกลุ่มนี้มีสภาพดีกว่ากลุ่มหนูสูงวัยที่กินเซลลูโลสซึ่งเป็นใยอาหารที่แบคทีเรียใช้ทำอะไรไม่ได้         ไมโครเกลียเป็นเซลล์ชนิดหนึ่งในระบบภูมิคุ้มกันที่สำคัญของสมองสัตว์ทั่วไป เซลล์นี้ทำหน้าที่กำจัดสิ่งที่ก่อปัญหาในสมองเช่น เซลล์ที่แก่หมดหน้าที่แล้วและเชื้อโรคต่างๆ อย่างไรก็ดีในผู้สูงอายุนั้นไมโครเกลียมีแนวโน้มในการก่ออาการสมาธิสั้นและการอักเสบเรื้อรังในสมอง ถ้ามีการทำงานมากเกินไป สมมุติฐานนี้ดูเป็นสาเหตุหลักของอาการความจำเสื่อมและการลดลงของความสามารถในการเข้าใจสิ่งต่างๆ ในวัยชรา         งานวิจัยที่ดูว่าสนับสนุนสมมุติฐานนี้คือ บทความเรื่อง Posttraining systemic administration of the histone deacetylase inhibitor sodium butyrate ameliorates aging-related memory decline in rats ในวารสาร  Behavioural Brain Research ของปี 2011 ซึ่งกล่าวในบทสรุปประมาณว่า บิวทิเรตที่เป็นผลพลอยได้จากการกินใยอาหารชนิดที่อุ้มน้ำได้ดี (soluble fiber) ของแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่สามารถปรับปรุงความจำและลดการอักเสบในสมองหนูได้         ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของจำนวนแบคทีเรียที่ผลิตบิวทิเรตในลำไส้ใหญ่ ย่อมส่งผลถึงการป้องกันไม่ให้ไมโครเกลียทำงานเกินจำเป็นเมื่อสัตว์มีอายุมากขึ้น ที่น่าสนใจคือ ผลการศึกษานี้เห็นได้ชัดเจนเฉพาะในหนูแก่ (ซึ่งเริ่มมีปัญหาเกี่ยวกับสมองแล้ว) ส่วนหนูวัยรุ่นหนุ่มสาวนั้นไม่ชัดเจน จึงกล่าวได้ว่าการกินอาหารที่อุดมด้วยใยอาหาร โดยเฉพาะส่วนนิ่มของใบผัก เช่น บรอกโคลี คะน้า ผักกาดขาว ฯลฯ ถั่ว ข้าวโอ๊ต แตงต่างๆ ผลไม้ตระกูลส้ม และขนมปังธัญพืชไม่ขัดสี น่าจะช่วยชะลอความแก่ของสมองของผู้สูงอายุได้ดี สำหรับส่วนแข็งของใบผักเช่น ก้าน นั้นมีประโยชน์ในด้านการอุ้มน้ำของอุจจาระจึงทำให้ถ่ายสะดวก และการจับสารพิษที่อาจก่ออันตรายแก่ลำไส้ใหญ่ออกไปจากร่างกาย ซึ่งสอดคล้องกับข่าวหนึ่งในมติชนออนไลน์ประจำวันที่ 24 มกราคม 2563 ที่กล่าวว่า สมาคมสภาผู้สูงอายุจังหวัดพะเยาในพระราชูปถัมภ์สมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนีได้ลงพื้นที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับผู้สูงอายุทั้งหญิงและชายที่มีอายุยืนยาวกว่า 100 ปีแล้วพบว่า ผู้สูงอายุนั้นต่างก็กินอาหารแบบพื้นบ้านล้านนาที่เป็นอาหารประเภทผักที่ปลูกเองกับน้ำพริก ปลา กล้วยน้ำว้า แตงกวา และพืชใบเขียวทั่วไปที่ไม่ใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช        ประเด็นที่ท่านผู้อ่านควรทำความเข้าใจคือ การที่ผู้ค้าผลิตภัณฑ์เสริมอาหารซึ่งมีเกลือบิวทิเรตสังเคราะห์เป็นองค์ประกอบร่วมกับสารอาหารอื่นๆ ในรูปแคปซูลได้มีการประชาสัมพันธ์ว่า ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวนั้นสามารถช่วยทำให้สุขภาพลำไส้ใหญ่ดีขึ้น มีประเด็นที่ผู้เขียนเสนอให้พิจารณาก่อนตัดสินใจซื้อคือ สารอาหารอะไรก็ตามที่กินทางปากนั้นเมื่อผ่านลงสู่ลำไส้เล็กแล้วจะถูกดูดซึมผ่านผนังลำไส้เล็กไปสู่ตับด้วยระบบเส้นเลือดกลุ่มที่เรียกว่า hepatic portal vein ทั้งสิ้น ซึ่งในกรณีของบิวทิเรตที่ถูกนำเข้าสู่เซลล์ตับแล้วโอกาสที่จะหลุดรอดออกไปถึงเซลล์ลำไส้ใหญ่ย่อมเป็นไปได้ยาก เพราะตับมีระบบเอ็นซัมที่เปลี่ยนบิวทิเรตเป็นอะเซ็ตติลโคเอ็นซัมเอ (acetylcoenzyme A) ซึ่งจะถูกนำไปสร้างเป็นสารพลังงานสูงคือ เอทีพี (ATP) เพื่อใช้ในกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์ อย่างไรก็ดีในสถานะการณ์ที่เอทีพีในเซลล์มีมากเกินพอแล้ว ตับจะเลือกใช้อะเซ็ตติลโคเอ็นซัมเอเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์กรดไขมันต่าง ๆ (ซึ่งมีขนาดโมเลกุลใหญ่กว่าบิวทิเรต) ตามความต้องการของร่างกาย ข้อมูลนี้ปรากฏในบทความชื่อ From the gut to the peripheral tissues: the multiple effects of butyrate ในวารสาร Nutrition Research Review ปี 2010 ดังนั้นจะเห็นว่า โอกาสที่บิวทิเรตที่กินเข้าไปทางปากจะไปถึงลำไส้ใหญ่หรือต่อไปถึงสมองนั้นดูน่าจะเป็นไปได้ยาก ต่างจากบิวทิเรตที่สร้างโดยแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ซึ่งเมื่อถูกดูดซึมด้วยเซลล์ของลำไส้ใหญ่ โอกาสที่ส่วนเกินจากการถูกใช้เป็นพลังงานอาจรอดไปสู่ระบบเลือด ซึ่งไปถึงสมองได้บ้างดังสมมุติฐานของงานวิจัยข้างต้นที่ว่า การกินผักผลไม้เพื่อให้ได้ใยอาหารนั้นอาจช่วยให้สมองมีสุขภาพที่ดีได้

อ่านเพิ่มเติม>

ฉบับที่ 228 เปลี่ยนวิกฤตในอากาศ...เป็นอาหาร

                มีการพยากรณ์มานานพอควรแล้วว่า มนุษย์บนโลกน่าจะเพิ่มเป็นประมาณหมื่นล้านคนในปี 2050 ซึ่งทำให้นักบริหารระดับสูงขององค์กรระหว่างประเทศหลายคนกังวลว่า โลกอาจกำลังเดินเข้าสู่สถานการณ์ที่ไม่สามารถผลิตอาหารได้เพียงพอเลี้ยงมนุษย์ที่มีอยู่ด้วยกระบวนการเกษตรแบบดั้งเดิม         สมัยที่ผู้เขียนยังเด็กเคยได้ยินข่าวหนึ่งว่า องค์การอนามัยโลกหรือ WHO ได้มีความพยายามนำเอาสาหร่าย spirulina ซึ่งก็คือ สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวที่มีขึ้นทั่วไปทั้งน้ำเค็มและน้ำจืดมาเป็นแหล่งของโปรตีนแก่ประเทศยากจน แต่ปรากฏว่าระหว่างการประเมินความปลอดภัยในหนูทดลองนั้น มีผลการศึกษาบางประเด็นที่ส่อถึงปัญหาบางประการ องค์การอนามัยโลกจึงได้หันความสนใจในภารกิจหาโปรตีนให้ประเทศยากจนไปยัง ถั่วเหลือง ซึ่งเป็นพืชที่อุดมทั้งโปรตีนและมีกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูง อีกทั้งข้อความใน Wikipedia ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสาหร่ายประเภทนี้กล่าวไว้ตอนหนึ่งว่า U.S. National Institutes of Health ยังมีข้อมูลทางวิทยาศาสตร์สุขภาพไม่พอจะแนะนำให้กินสาหร่ายชนิดนี้เป็นแหล่งโปรตีนหลักของมนุษย์เช่นกัน         ผ่านไปกว่า 50 ปี ความพยายามค้นหาแหล่งโปรตีนราคาถูกยังคงเป็นเป้าหมายสำคัญของนักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่ม จนล่าสุดก็มีข่าวเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ในอนาคตชื่อ Air Protein ของบริษัท startup (ชื่อเดียวกันกับผลิตภัณฑ์) ในเมือง Berkeley รัฐแคลิฟอร์เนียปรากฏขึ้นในอินเทอร์เน็ต บริษัทนี้คุยว่า สามารถใช้เทคโนโลยีชีวภาพอาศัยจุลินทรีย์สายพันธุ์พิเศษเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศรอบตัวมนุษย์ให้กลายเป็นโปรตีน และอาจถึงการผลิตเป็นไขมัน วิตามินและผลิตภัณฑ์ชีวภาพอื่นๆ เพื่อการบริโภคของมนุษย์         คาร์บอนไดออกไซด์นั้นเป็นปัจจัยร่วมสำคัญในการทำให้โลกร้อนขึ้น ผู้เขียนโชคดีได้พบเว็บบนอินเทอร์เน็ตหนึ่งที่มีสารคดีออนไลน์เรื่อง Decoding the Weather Machine ซึ่งผลิตโดย NOVA PBS (ราคา DVD สารคดีนี้ขายอยู่ที่ประมาณ $15.45) จึงเริ่มเข้าใจได้ว่า ทำไมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จึงทำให้โลกร้อนขึ้นทุกวัน ดังนั้นการลดการปล่อยหรือกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ จึงกำลังเป็นสิ่งที่หลายประเทศที่พัฒนาแล้วกำลังทำอยู่ ส่วนประเทศที่พัฒนาได้แค่ที่เป็นอยู่ ซึ่งมักมีงบการวิจัยต่ำกว่า 1% GDP ก็ดูคนอื่นทำต่อไปข่าวเกี่ยวกับความสามารถในการสร้างโปรตีนจากอากาศ         ความสามารถในการสร้างโปรตีนจากองค์ประกอบของอากาศที่ปรากฏตามสื่อต่างๆ ก่อให้เกิดความสงสัยแก่ผู้เสพข่าวบางคนว่า เป็นไปได้จริงหรือที่จะสร้างโปรตีนจากคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ ข้อมูลที่ได้หลังจากการสืบค้นทางอินเทอร์เน็ตพบว่า เป็นการอาศัยจุลินทรีย์กลุ่ม hydrogenotroph (ซึ่งจริงแล้วมีในธรรมชาติรวมถึงในลำไส้ของมนุษย์) เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นโปรตีน กล่าวอีกนัยหนึ่งประมาณว่า ในขณะที่พืชดูดซับเอาคาร์บอนไดออกไซด์ไปผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงที่ใช้แสงแดดเป็นแหล่งพลังงานขับเคลื่อนการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นสารอาหารและองค์ประกอบอื่นที่พืชต้องการ จุลินทรีย์กลุ่ม hydrogenotroph ใช้แหล่งพลังงานอื่นในกระบวนการที่ต่างกันแต่ได้ผลในแนวทางเดียวกัน ดังที่ Dr. Lisa Dyson ผู้เป็น CEO ของ Air Protein (และเป็นผู้ร่วมตั้งบริษัทแม่ชื่อ Kiverdi ซึ่งดำเนินกิจการเกี่ยวกับการจัดการสิ่งแวดล้อม) คุยไว้ในคลิปที่บรรยายให้ TEDx Talks ชื่อ A forgotten Space Age technology could change how we grow food (www.youtube.com/watch?v=c8WMM_PUOj0)         Hydrogenotroph นั้นเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถใช้ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการสร้างพลังงานที่ได้จากการรีดิวส์คาร์บอนไดออกไซด์ในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจนไปเป็น ก๊าซเม็ทเตน กระบวนการดังกล่าวส่งผลให้เกิดความต่างศักย์ด้านอีเล็คโตรเคมิคอลเพื่อใช้การสร้างสารพลังงานสูงคือ ATP ซึ่งถูกนำไปใช้ในกิจการสร้างสารชีวเคมีต่างๆ ซึ่งรวมถึงการสร้างโปรตีน ดังนั้นเมื่อปริมาณของเซลล์แบคทีเรียเพิ่มขึ้นมากพอ ผู้เลี้ยงจึงสามารถใช้กระบวนการทางชีวเคมีในการสกัดเอาโปรตีนออกมาได้ความจริง Lisa Dyson ได้ยอมรับในการบรรยายต่างๆ ว่า แนวคิดเรื่องโปรตีนจากอากาศนั้นได้รับแรงบันดาลใจจากงานวิจัยของ NASA ที่ทำตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ในความพยายามมองหาวิธีผลิตอาหารสำหรับภารกิจในอวกาศของนักบินในอนาคตที่ต้องไปยังต่างดาวที่มีทรัพยากรจำกัดในการประทังชีวิต ด้วยแนวคิดที่เรียกว่า "ระบบวงปิดของคาร์บอน หรือ the close loop carbon cycle" ที่มีจุลินทรีย์ทำหน้าที่แปลงองค์ประกอบจากอากาศที่หายใจออกมาเป็นอาหารให้นักบินอวกาศกิน และเมื่อมีสิ่งขับถ่ายต่างๆ ออกมา ซึ่งโดยหลักคือ คาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจออกนั้นจะถูกส่งเข้าสู่วงจรการผลิตใหม่ แต่เมื่อพิจารณาให้ดีแล้ว วงจรดังกล่าวไม่ใช่วงจรปิดเสียทีเดียว เพราะต้องมีการเติมบางสิ่งบางอย่างเข้าไปช่วยให้วงจรเดินหน้าได้ พร้อมกำจัดบางสิ่งที่ไม่ต้องการออกทิ้ง         ข้อมูลหนึ่งซึ่งสำคัญมากเพราะ Lisa Dyson ได้พยายามกล่อมให้ผู้ฟังคล้อยตามคือ ผลพลอยได้จากการสร้างโปรตีนด้วยคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศนั้นน่าจะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ เพราะกระบวนการนี้ช่วยลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ ทั้งที่ในความเป็นจริงแล้วถ้ามีการปลูกป่าบนพื้นโลกให้มากขึ้น พืชจะช่วยดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยประสิทธิภาพดีกว่าและประหยัดกว่า แถมยังเป็นการผลิตสิ่งต่างๆ เพื่อการอุปโภคและบริโภคในชีวิตประจำวันของมนุษย์ด้วยผลกระทบที่อาจถูกละเลยไปอย่างตั้งใจ         สิ่งหนึ่งซึ่งไม่ควรละเลยคือ ผู้ผลิต Air Protein ได้ทำเป็นลืมที่จะกล่าวถึงการประเมินในลักษณะ Cost/Benefit ของกระบวนการ ซึ่งควรจะเป็นส่วนที่แสดงถึง ความคุ้มทุนของการดำเนินการของบริษัทในการผลิต เพราะเท่าที่ผู้เขียนตามดูในการบรรยายของ Lisa Dyson นั้นไม่ได้ระบุว่า  มีการใช้น้ำ แร่ธาตุ และพลังงานมากน้อยเพียงใดในกระบวนการผลิต         สิ่งสำคัญที่น่าสนใจคือ Air Protein นั้นไม่ได้เป็นบริษัท startup เพียงแห่งเดียวที่คุยว่า สามารถใช้อากาศในการผลิตโปรตีน เพราะก่อนหน้านั้นเพียงไม่กี่เดือน บริษัทสัญชาติฟินแลนด์หนึ่งที่ชื่อว่า Solar Foods ก็ได้ประชาสัมพันธ์ว่า กำลังสร้างสารอาหารคือ โปรตีนจากอากาศซึ่งตั้งชื่อว่า Solein (ซึ่งน่าจะมาจากการสมาสคำ solar และ protein) โดยที่กระบวนการของบริษัทนี้ได้เลยจากการพิสูจน์ความเป็นไปได้แล้ว เพราะ Solar Foods คุยว่า สามารถผลิตโปรตีนออกมาได้ในปริมาณ 1 กิโลกรัมต่อวัน ทำให้ขณะนี้ได้เตรียมที่จะผลิตในขนาดของอุตสาหกรรมพร้อมทั้งขอจดสิทธิบัตรและทำการระดมทุนได้ราว 2 ล้านยูโรผ่านการจัดการของ Lifeline Ventures โดยหวังว่าจะกระจายสินค้าคือ Solein ในปี 2021 และในปี 2022 ตั้งเป้าจะผลิตโปรตีนสำหรับอาหาร 50 ล้านมื้อ (ข้อมูลจากบทความชื่อ The Future of Protein Might be ‘Gas Fermentation,’ or Growing Food Out of Thin Air ในเว็บ https://thespoon.tech วันที่ 26 เมษายน 2019)          สิ่งที่น่ากังวลเกี่ยวกับการสร้างอาหารจากอากาศคือ การดูดซับเอาคาร์บอนไดออกไซด์นั้น มีความยากง่ายขึ้นกับสถานที่เลือกทำการผลิต เพราะถ้าเป็นอากาศจากชุมชนที่มีปริมาณฝุ่นพีเอ็ม 2.5 สูงนั้น ความจำเป็นในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกไปจากอากาศก่อนเพื่อให้ได้คาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์คงต้องลงทุนสูงพอดู นอกจากนี้เมื่อการผลิตโปรตีนนั้นไม่ต้องการพื้นที่มากนักและคงควบคุมการผลิตได้ด้วยระบบอัตโนมัติแล้ว การลดของจำนวนตำแหน่งงานทางด้านปศุสัตว์อย่างมากมายคงไม่ยากที่จะคาดเดาได้ และที่น่าสนใจคือ นอกจากความพยายามผลิตโปรตีนจากอากาศแล้ว ยังมี startup อีกมากมายที่มุ่งเน้นในการปฏิวัติกระบวนการผลิตอาหารอื่นๆ ในลักษณะที่เป็นอุตสาหกรรมทันสมัย จนอาจทำให้ไม่เหลือที่ยืนแก่เกษตรกรในหลายประเทศที่ยังไม่ปรับตัวมัวแต่ประท้วงเรื่องการห้ามใช้วัตถุอันตราย ทั้งที่กระบวนการผลิตอาหารในอนาคตนั้นน่าจะเป็นกระบวนการปิดที่ไม่ต้องใช้วัตถุอันตรายช่วยเหลือการผลิตแล้ว

อ่านเพิ่มเติม>

ความคิดเห็น (0)