Telomerase ความหวังใหม่ของยาอายุวัฒนะ?

By: terminus
Writer
on Wed, 01/12/2010 - 00:33

ทุกๆ ครั้งที่เซลล์ร่างกายของเราแบ่งตัว โครโมโซมของเซลล์นั้นจะหดสั้นลงเรื่อยๆ ด้วยเหตุผลทางเทคนิคของโครงสร้างกระบวนการ DNA Replication* ดังนั้นในสาย DNA ของเซลล์สิ่งมีชีวิตจึงจะมี "หาง" อยู่ตรงปลายสาย หางของ DNA นี้เรียกว่า "Telomere" จริงๆ มันก็คือลำดับเบสซ้ำๆ เรียงต่อกันไป telomeres นี้ก็ไม่ได้ยาวเท่ากันในทุกเซลล์ บางเซลล์ก็สั้น บางเซลล์ก็ยาว ทุกครั้งที่มีการแบ่งเซลล์ telomeres ก็จะหดสั้นลงเรื่อยๆ จนพอถึงจุดหนึ่ง เซลล์ก็จะไม่สามารถแบ่งตัวได้อีกต่อไป และตายในที่สุด

Tolemerase ก็คือเอนไซม์ที่ใช้สร้าง telomeres นั่นเอง ในเซลล์บางชนิด เช่น stem cells จะมี telomerase คอยสร้าง telomeres ต่อไปเรื่อยๆ ทำให้เซลล์แบ่งตัวได้หลายๆ ครั้ง ด้วยความสามารถนี้เอง นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อกันมานานแล้วว่า telomerase น่าจะเป็นความหวังในการหยุดยั้งหรือชะลอการแก่ในระดับเซลล์ได้

และการค้นพบของทีมนักวิจัยที่นำโดย Ronald DePinho ได้แสดงให้เห็นว่า telomerase สามารถย้อนกลับกระบวนการแก่ในหนูทดลองทำให้หนูกลับมาหนุ่มสาวอีกครั้งได้

การทดลองเริ่มโดยการตัดต่อพันธุกรรมของหนูให้ไม่สามารถสังเคราะห์ telomerase ได้ ดังนั้นหนูในรุ่นถัดๆ ไปจึงมี telomeres สั้นลงเรื่อยๆ พวกเขาพบว่าหนูที่มี telomeres สั้นแก่เร็วกว่าหนูปกติ และมีอาการป่วยของโรคชรา เช่น เบาหวาน กระดูกพรุน ระบบประสาทเสื่อม ฯลฯ อย่างเห็นได้ชัด อายุก็สั้นกว่าหนูปกติด้วย

ทีนี้พอนักวิจัยฉีดสาร 4-OHT เข้าไปในหนูที่ตัดต่อพันธุกรรมที่เจริญเต็มที่ ซึ่ง 4-OHT นี้มีคุณสมบัติกระตุ้นให้ telomerase ของหนูที่ถูกตัดต่อพันธุกรรมกลับมาทำงานได้อีกครั้ง ก็พบว่าหนูเหล่านั้นมีอาการดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด อาการที่เกิดจากความชราก็ค่อยๆ หายไปเป็นลำดับ อวัยวะภายในที่เสื่อมก็ฟื้นตัวขึ้นมา ระบบประสาทก็ดีขึ้น สมองมีขนาดใหญ่ขึ้น

นี่นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่า telomerase ย้อนกลับกระบวนการชราภาพในสัตว์ได้ แต่ถึงอย่างไร นักวิทยาศาสตร์บางคนก็ยังคัดค้านผลการทดลองนี้ โดยชี้ให้เห็นว่ากระบวนการแก่ของหนูในการทดลองนั้นไม่ใช่กระบวนการแก่ตามธรรมชาติ ในความเป็นจริงกระบวนการแก่นั้นมีปัจจัยอื่นๆ เข้ามาเกี่ยวข้องอีกเยอะแยะ การหดสั้น telomeres เป็นเพียงแค่หนึ่งในหลายๆ ปัจจัยเท่านั้น

มีอีกเรื่องที่ต้องเป็นกังวล หากเราคิดจะเอา telomerase มาเป็นยาชะลอความแก่ เนี่องจากอย่างที่บอกไปแล้วตอนต้น telomerase ทำให้เซลล์แบ่งตัวได้เรื่อยๆ ดังนั้นเซลล์อย่างอื่นที่เราไม่ค่อยอยากให้มันแบ่งตัว เช่น เนื้องอก และเซลล์มะเร็ง ที่ได้รับ telomerase ก็สามารถแบ่งตัวได้เพิ่มขึ้นเช่นกัน แต่ตรงประเด็นนี้ Ronald DePinho มองว่า telomerase น่าจะช่วยให้ยับยั้งการเกิดมะเร็งได้ตั้งแต่ในชั้นแรกแล้ว เพราะมันช่วยทำให้การแบ่งเซลล์ราบรื่น ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดกับ DNA

นอกจากนี้ Ronald DePinho ยังคงให้ความเห็นว่า ถึงแม้ในอนาคต telomerase จะไม่ได้เป็นยาอายุวัฒนะ อย่างน้อยมันก็น่าจะช่วยยืดอายุและทำให้เรามีสุขภาพดีที่ยืนยาวได้ หากเรารู้วิธีใช้มันร่วมกับวิธีอื่นๆ อย่างถูกต้อง

ที่มา - Scientific American

*หมายเหตุ หากอยากรู้ว่าทำไม DNA ที่เป็นเส้นตรงจึงไม่สามารถจำลองซ้ำตัวเองให้สมบูรณ์ไปถึงสุดปลายสายได้นั้น ผมแนะนำให้ดูคลิปนี้น่าจะเข้าใจได้ง่ายที่สุด

แต่หากอยากรู้ละเอียดกว่านี้ คงต้องหาตำราชีววิทยามาอ่าน หรือไม่ก็ทางที่ง่ายที่สุด คือ ไปลากคอให้นักศึกษาชีววิทยามาอธิบายให้ฟัง

14 Comments

terminus's picture

ถ้าไม่ทำลิงค์ให้นี่ผมไม่รู้เรื่องนะเนี่ย 555

mementototem's picture

เจอเป็นรหัสนี่ผมก็ไม่รู้เหมือกัน ถ้าเป็น Apotoxin จะคุ้นขึ้นมาหน่อย แห่ะ ๆ

tontpong's picture

แอบเชื่อว่าต้นสายวิวัฒนาการ เคยมีกลุ่มที่ 'ไม่แก่' (มีแม้กระทั่งกลุ่ม 'telepathy')
แต่ด้วยเหตุหลายประการ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่เหมาะที่จะมีชีวิตสภาพแวดล้อมทั่วไป
สุดท้ายแล้ว.. กลุ่มนี้ก็เลยหายไปจากห่วงโซ่วิวัฒนาการตามทฤษฎี 'การคัดเลือก'

เชิงศักยภาพ อายุอาจเปนข้อจำกัด.. เชิงสันดาน อายุอาจเปนเกราะที่ดีต่อเผ่าพันธุ์

Thaina's picture

ผมมองตรงกันข้ามแฮะ
ว่าการอายุสั้น มันเปนยีนด้อย

เพียงแต่ว่า การอายุยืนมันไม่จำเปนต่อการดำรงเผ่าพันธุ์ขนาดนั้น
พวกที่อายุยืนเกินร้อยปีก็เลยค่อยๆหายไป เหมือนไส้ติ่งที่เกินมาก็เลยหดสั้นไปเรื่อยๆ

การที่เกิดกลุ่มที่มีความสามารถพิเศษขึ้นมาได้ ยังไงมันก็จะเริ่มจากตัวแรกตัวเดียวครับ
และถ้ามันเปนความสามารถที่จำเปน ขาดไปก็ถึงตาย มันถึงจะทำให้ ตัวที่ไม่มีตายหมด เหลือแต่ตัวที่มีที่ยังไงก็รอดมาเรื่อยๆ
ไม่งั้นมันก็จะโดนยีนอื่นมากินส่วนแบ่ง ทับไปทับมา แล้วก็หายไป

tontpong's picture

ต่อความยาวอีกซักหน่อย..

คือ สิ่งมีชีวิตอาศัยในระบบนิเวศซึ่งเปลี่ยนตลอด
.. อุณหภูมิ, อาหาร, โรค, องค์ประกอบเคมี ฯลฯ

วิธีทางธรรมชาติที่เผ่าพันธุ์จะรอดได้ = diversity
ช่วงนึงๆ ลักษณะใดเหมาะกว่าก็รอด+สืบพันธุ์ต่อ

แต่ทรัพยากรจำกัด พวกหนังเหนียวจะชิงไปหมด
รุ่นใหม่ตายซะก่อน รุ่นเก่าก้อไม่รอดในนิเวศใหม่
สรุป เผ่าพันธุ์นี้ก็เลยสูญไป เพราะไม่มีตัวเหมาะๆ

แต่ถ้าหนังไม่เหนี่ยวเกิน ทรัพยากรก็จะเหลือบ้าง
รุ่นใหม่ที่เหมาะกว่ากับนิเวศใหม่ก็โต+สืบพันธุ์ได้
และสุดท้าย เผ่าพันธุ์นี้ก็จะยังคงรอดได้ในระบบ

In2theBlue's picture

แมงกระพรุน Turritopsis Nutricula ที่พอแก่แล้วจะย้อนวงจรชีวิตกลับสู่วัยเด็ก ซ้ำแล้วซ้ำเล่าไม่มีวันจบสิ้น มันใช้สารตัวนี้รึเปล่านะแบบว่าผลิตเองได้

terminus's picture

Telomerase ช่วยทำให้ DNA ของพวก eukaryote (สิ่งมีชีวิตที่มีนิวเคลียส) replicate ซ้ำได้หลายๆ รอบเท่านั้นครับ

แต่กระบวนการที่แมงกระพรุนย้อนกลับจาก medusa stage ไปเป็น polyp stage นั้นน่าจะมีกลไกอีกหลายอย่างมาเกี่ยวข้อง

ป.ล. ผมก็เคยได้ยินชื่อ Turritopsis nutricula นี่เป็นครั้งแรก ขอบคุณครับที่เอามาแบ่งปัน

สิ่งมีชีวิตอีกแบบที่แบ่งเซลล์ได้เรื่อยๆ เสมือนว่า "เป็นอมตะ" คือ แบคทีเรีย ครับ เพราะ DNA มันเป็นวงกลม ไม่ต้องมีปลาย

blue_j's picture

โอ้เพิ่งเห็นว่าคุณ terminus มีพูดถึงเรื่องนี้ไว้แล้ว
ไม่รู้ว่าปล่อยไก่ไปแค่ไหน 555

โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสาร