Highlights

แพทย์จุฬาฯ วิจัยสำเร็จ! โมเลกุลมณีแดง ย้อนวัย ต้านเซลล์ชรา


แพทย์จุฬาฯ วิจัยสำเร็จใช้โมเลกุลมณีแดง (REjuvenating DNA by GEnomic Stability Molecules (RED-GEMs)) เปลี่ยนเซลล์ชราในสัตว์ทดลองให้อ่อนเยาว์ขึ้น เล็งทดสอบในมนุษย์อีก 2 ปีข้างหน้า รักษาโรคต่างๆ ที่เกิดจากเซลล์ชราและคืนความอ่อนเยาว์ ตอบโจทย์สังคมสูงวัย


ยาอายุวัฒนะเป็นยอดปรารถนาของมนุษย์มายาวนาน ตำนานในหลายวัฒนธรรมต่างบอกเล่าเรื่องราวที่สะท้อนความพยายามของมนุษย์ในการที่จะอยู่ยงคงกระพัน แบบ “สาวหรือหนุ่มสองพันปี” ทั้งอายุยืนและอ่อนวัยอยู่เสมอ

ในวันนี้ ตำนานเหล่านั้นดูจะใกล้ความเป็นจริงขึ้นมาทุกที ด้วยสิ่งที่เรียกว่า “โมเลกุลมณีแดง” หรือ REDGEMs อันย่อมาจาก REjuvenating DNA by GEnomic Stability Molecules ซึ่ง ศาสตราจารย์ นายแพทย์อภิวัฒน์ มุทิรางกูร หัวหน้าภาควิชากายวิภาคศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ค้นพบจากผลงานการวิจัยวิทยาศาสตร์พันธุกรรมในโครงการ “การพัฒนานวัตกรรมใหม่ในทางการแพทย์ที่มีมูลค่าและคุณค่าสูง : ฟื้นฟูภาพดีเอ็นเอโดยโมเลกุลที่ทำให้จีโนมเสถียร และการตรวจกรองมะเร็งจากโปรตีนหรืออาร์เอ็นเอในเม็ดเลือดขาว” และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง13

โมเลกุลมณีแดงมีคุณสมบัติในการย้อนวัยที่ดีเอ็นเอ เป็นกลไกสำคัญที่จะใช้แก้ปัญหาสุขภาพในสังคมสูงวัยได้และมีศักยภาพในการเพิ่มรายได้ให้ประเทศไทยด้วย” ศ.นพ.อภิวัฒน์ ผู้เชี่ยวชาญด้านอณูพันธุศาสตร์และสภาวะเหนือพันธุกรรม กล่าว

ศาสตราจารย์ นายแพทย์อภิวัฒน์ มุทิรางกูร

โมเลกุลมณีแดงย้อนวัย และ DNA ชรา

การค้นพบ “Replication independent endogenous DNA double strand breaks 1” ซึ่งมีลักษณะเป็นข้อต่อดีเอ็นเอ (DNA gap) ที่มีปริมาณน้อยในเซลล์ชรา 3 เป็นกุญแจดอกสำคัญที่ไขความรู้สู่การต้านความชรา
“ในดีเอ็นเอจะมีรอยแยก (Youth DNA Gap) อยู่บริเวณที่มีดีเอ็นเอแมดทิเลชัน (DNA methylation) อันเป็นที่มาของโมเลกุลมณีแดง ซึ่งมีบทบาทในการช่วยปกป้องดีเอ็นเอและป้องกันความชราในยีนส์” ศ.นพ.อภิวัฒน์ อธิบาย

“เมื่อมนุษย์อายุมากขึ้น รอยแยกดีเอ็นเอจะลดลง ทำให้เกิดแรงตึงทั่วสายของดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอไม่สามารถหมุนตัวได้อย่างปกติและถูกทำลายได้ง่าย เราจึงพบรอยโรคในดีเอ็นเอของเซลล์ที่ชราแล้วเยอะขึ้น ซึ่งรอยโรคดีเอ็นเอนี้จะส่งสัญญาณให้เซลล์หยุดการแบ่งตัวตามปกติ และเข้าสู่ความชรา รวมถึงอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์และมะเร็งได้”  

ทฤษฎีต้นน้าของความชรา และการแก้ไขแบบเบ็ดเสร็จ
ทฤษฎีต้นน้าของความชรา และการแก้ไขแบบเบ็ดเสร็จ

นอกจากนี้ ศ.นพ.อภิวัฒน์ เสริมว่ารอยโรคในดีเอ็นเอของเซลล์ชรายังสัมพันธ์กับการเกิดโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง (NCDs) เช่น ความดันโลหิตสูง กระดูกผุ สมองเสื่อม รวมถึงเป็นเหตุให้ร่างกายเสื่อมประสิทธิภาพในการซ่อมแซมตัวเอง มีผลให้แผลของผู้ป่วยเบาหวานหรือแผลไฟไหม้หายยาก เป็นต้น

“โมเลกุลมณีแดงช่วยเพิ่มข้อต่อดีเอ็นเอ ลบรอยโรคของดีเอ็นเอ แก้ไขความชราของเซลล์ได้” ศ.นพ.อภิวัฒน์ อธิบายสรรพคุณของโมเลกุลมณีแดง (RED GEMs)  

ย้อนวัยในหนูทดลองสำเร็จ!

ศ.นพ.อภิวัฒน์ เล่าถึงการวิจัยโมเลกุลมณีแดงกับหนูทดลอง 3 กลุ่ม โดยกลุ่มแรกเป็นหนูอายุ 7 เดือน กลุ่มที่สองเป็นหนูอายุ 30 เดือน กลุ่มที่ 3 เป็นหนูที่อายุ 30 เดือนที่ได้รับโมเลกุลมณีแดง

“นักวิจัยจะย้อมเซลล์ชราให้เป็นสีน้ำเงิน จะเห็นว่าหนูวัย 7 เดือนไม่ค่อยมีเซลล์ชรา ในขณะที่หนูที่ชราแล้ว (30 เดือน) จะมีเซลล์ชราเต็มตับ ส่วนหนูชราที่ได้รับมณีแดงสัปดาห์ละ 1 ครั้ง เป็นเวลา 2 เดือน เซลล์ชราในตับจะลดลง” ศ.นพ.อภิวัฒน์ เผย

“การทดลองนี้ไม่ใช่การทำลายเซลล์ชรา แต่เป็นการเปลี่ยนเซลล์ที่ชราแล้วให้กลับมาเป็นเซลล์ที่ทำงานได้ตามปกติ นอกจากนี้ยังพบด้วยว่าสมองของหนูชราที่ได้รับมณีแดงกลับมาดีขึ้น”

ภาพเซลล์ชราในตับหนู 3 ตัว
ภาพเซลล์ชราในตับหนู 3 ตัว

ในการทดลองยังพบด้วยว่าโรคที่พบในเซลล์ชรา เช่น โปรตีนที่พบในเซลล์ชรา (senescence associated proteins) ไขมันในช่องท้อง (visceral fat) พังผืดในตับ (liver fibrosis) ลดลง ในขณะที่รอยแยกดีเอ็นเอ (Youth-DNA-GAP) เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าเซลล์มีความอ่อนวัยขึ้น นอกจากนี้ การทดลองมณีแดงกับหนูที่เป็นแผลไฟไหม้และหนูที่มีแผลเบาหวาน ก็ได้ผลน่าพอใจ คือ แผลสมานเร็ว และทำให้เนื้อหมูนุ่มแน่นขึ้น

ศ.นพ.อภิวัฒน์ กล่าวว่าเมื่อเปรียบเทียบผลการศึกษายาต่างๆ ในต่างประเทศ ยังไม่พบยาอะไรที่สามารถย้อนวัยได้สมบูรณ์เท่าโมเลกุลมณีแดง

ศักยภาพและโอกาสของโมเลกุลมณีแดง

จากการวิจัย ศ.นพ.อภิวัฒน์ กล่าวว่าโมเลกุลดีเอ็นเอมีศักยภาพและโอกาสในการส่งเสริมสุขภาพในหลายด้าน อาทิ

  1. ช่วยเพิ่มข้อต่อดีเอ็นเอ ทำให้ดีเอ็นเอชราคืนความหนุ่มสาว ลบรอยโรคในดีเอ็นเอ
  2. รักษาโรคที่มีกลไกมาจากเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะเสื่อมสภาพที่พบในคนชราหรือชราเร็วจากโรคบางชนิด เช่น เบาหวาน และโรคที่ปัจจุบันยังไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ เช่น สมองเสื่อม อัลไซเมอร์ หัวใจวาย ความดันโลหิตสูง เส้นเลือดแข็ง การเสื่อมสมรรถภาพในอวัยวะต่าง ๆ แผล เป็นต้น
  3. รักษาโรคที่อวัยวะเสื่อมสภาพจาก อาทิ ไฟไหม้ น้ำร้อนลวก ปอดพังจากบุหรี่ ตับสมองพังจากสุรา ไตพังจากสารพิษ เป็นต้น
  4. อาจใช้ป้องกันและรักษามะเร็งได้ (โดยการแก้ไขความชราของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีหน้าที่ทำลายเซลล์มะเร็ง และป้องกันมะเร็งจากการลดโอกาสเกิดการแตกทำลายของเอ็นเอ อันนำไปสู่การกลายพันธุ์ของยีน)
  5. ชะลอการเสื่อมของร่างกายในเด็กที่มีความผิดปกติของยีนซ่อมแซมดีเอ็นเอ
  6. ใช้เสริมความงาม ช่วยให้ผิวพรรณและรูปร่างอ่อนกว่าวัย
  7. ใช้เพิ่มผลิตผลทางการเกษตร เช่น ยึดอายุ การให้นมในวัว การให้ไข่ในไก่ หรือทำให้เนื้อหมู เนื้อวัว เนื้อไก่ นุ่มแน่นขึ้น เป็นต้น
  8. ใช้ป้องกันความพิการแต่กำเนิด เนื่องจากความพิการแต่กำเนิดอาจมีกลไกจากความไม่เสถียรของจีโนม
ศักยภาพของมณีแดง
ศักยภาพของมณีแดง

ก้าวต่อไปของโมเลกุลมณีแดง

หลังจากประสบความสำเร็จในการทดลองใช้โมเลกุลมณีแดงในหนูทดลองจนเป็นที่น่าพอใจแล้ว ทีมวิจัยวางแผนจะนำมณีแดงไปทดสอบในสัตว์ใหญ่ อย่าง ลิงแสม เพื่อดูผลการรักษาในระยะยาว ก่อนที่จะเริ่มการทดสอบในมนุษย์ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในอีก 2 ปีข้างหน้า

“ปัจจุบัน เรายังเปิดรับองค์กรและผู้ร่วมทำวิจัยในระดับ Translational research หรือระดับสูงขึ้นไปถึงระดับคลินิก เทคโนโลยีในการผลิตมณีแดงนั้นไม่ยากและต้นทุนไม่สูง ผมหวังว่าโมเลกุลมณีแดงเป็นกลไกสำคัญที่จะใช้แก้ปัญหาสุขภาพในสังคมสูงวัย มณีแดงมีศักยภาพเชิงวิทยาศาสตร์การแพทยที่สามารถเพิ่มรายได้ให้ประเทศไทยด้วย” ศ.นพ.อภิวัฒน์ กล่าวทิ้งท้าย

ผู้สนใจร่วมสนับสนุนต่อยอดการวิจัยโมเลกุลมณีแดง ติดต่อที่ ศ.นพ.อภิวัฒน์ มุทิรางกูร ภาควิชากายวิภาคศาสตร์ ชั้น 11 อาคารแพทยพัฒน์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยที่อีเมล์: apiwat.mutirangura@gmail.com หรือโทร : 0-2256-4751, 0-2256-4278

อ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่ https://bit.ly/30nlYpS

ร่วมบริจาคเพื่อสนับสนุนกองทุนมณีแดงเพื่อแก้ไขความไม่เสถียรของดีเอ็นเอ
ร่วมบริจาคเพื่อสนับสนุนกองทุนมณีแดงเพื่อแก้ไขความไม่เสถียรของดีเอ็นเอ

รายการอ้างอิง

1. ค้นพบรอยแยกดีเอ็นเอ
Pornthanakasem W, Kongruttanachok N, Phuangphairoj C, Suyarnsestakorn C, Sanghangthum T, Oonsiri S, Ponyeam W, Thanasupawat T, Matangkasombut O, Mutirangura A: LINE-1 methylation status of endogenous DNA double-strand breaks. Nucleic Acids Research 2008, 36(11):3667-3675.

2. ที่มา มณีแดง Molecular Scissors
Thongsroy J, Matangkasombut O, Thongnak A, Rattanatanyong P, Jirawatnotai S, Mutirangura A: Replication-Independent Endogenous DNA Double-Strand Breaks in Saccharomyces cerevisiae Model. Plos One 2013, 8(8).

3. บทบาทรอยแยกดีเอ็นเอปกป้องดีเอนเอและป้องกันความชราในยีสต์
Thongsroy J, Patchsung M, Pongpanich M, Settayanon S, Mutirangura A. Reduction in replication-independent endogenous DNA double-strand breaks promotes genomic instability during chronological aging in yeast. FASEB J. 2018:fj201800218RR.

ผลผลิตของจุฬาฯ คือ การผลิตบัณฑิต สร้างคนคุณภาพสู่สังคม

ศาสตราจารย์ ดร.บัณฑิต เอื้ออาภรณ์ อธิการบดี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย