โปรตีโอมิกส์ เทคโนโลยีต่อเนื่องจาก Genomics นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะเป็นกุญแจสำคัญ นำไปสู่แนวทางใหม่ในการวินิจฉัยและรักษาโรคในอนาคต
ย้อนกาลเวลากลับไปปี 2543 หลังจากโครงการถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ประกาศผลสำเร็จไปทั่วโลก วงการวิทยาศาสตร์ทุกทวีปต่างพูดถึงเทคโนโลยีใหม่ ที่ศึกษาโรคในมนุษย์แบบองค์รวม ที่เรียกว่า จีโนมิกส์ (Genomics)
จุดเริ่มต้นที่นำมาสู่การศึกษาเพื่อไขปริศนาและความลับของชีวิตมนุษย์ที่แตกออกเป็นหลายแขนง แต่ละกิ่งก้านล้วนเข้าใจยาก และเรียกขานยากอย่าง ทรานสคริปโตมิกส์ (Transcriptomics) ซึ่งเป็นการศึกษาบทบาทหน้าที่ของโมเลกุลพี่น้องตระกูล RNA ทั้งหลาย รวมถึง RNA ที่ไม่ถูกเข้ารหัสด้วย
โปรตีโอมิกส์ (Proteomics) เป็นอีกกิ่งก้านหนึ่งที่แตกหน่อออกมา และเป็นกุญแจสำคัญที่จะยกระดับความก้าวหน้าทางการแพทย์ขึ้นไปอีกขั้น
โปรตีน คำที่มีรากมาจากภาษากรีกหมายถึง First หมายถึง ที่หนึ่ง อันดับแรก มีความสำคัญเป็นอันดับแรก นับเป็นชื่อที่เหมาะสมสุดสำหรับศึกษาองคาพยพของชีวิต และเมื่อนำมาสนธิกับคำว่า -nomics ซึ่งแปลว่า Law หรือ กฎ เพียงฟังแค่ชื่อของศาสตร์แขนงนี้ก็น่าค้นหา และค้นคว้าแล้ว
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า เทคโนโลยีโปรตีโอมิกส์จะเป็นกุญแจสำคัญ นำไปสู่แนวทางใหม่ในการวินิจฉัยและรักษาโรคในอนาคต
2543 ปีที่โครงการถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ประกาศความสำเร็จ นพ.วิศิษฎ์ ทองบุญเกิด อายุรแพทย์โรคไตชาวไทย มีโอกาสเข้าร่วมในทีมวิจัยโปรตีโอมิกส์ที่ University of Louisville มลรัฐเคนทักกี สหรัฐ
เดิมตั้งใจไปศึกษาต่ออายุรศาสตร์โรคไต ด้านเทคนิคการลดภูมิคุ้มกันในผู้ป่วยหลังการผ่าตัดเปลี่ยนไต เพื่อลดการต่อต้านไตที่ได้รับบริจาคมาจากคนอื่น การผ่าตัดเปลี่ยนไตเป็นหัวข้อที่วงการแพทย์ให้ความสนใจกันมาก และระหว่างการศึกษา นพ.วิศิษฎ์พบความเชื่อมโยงกับศาสตร์โปรตีโอมิกส์ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และไม่เฉพาะแต่โรคไต แต่รวมถึงทุกโรค
“ยุคนั้นโปรตีโอมิกส์เพิ่งเริ่มเกิด ผมเองก็ตกกระไดพลอยโจนเข้าไปอยู่ในแล็บ ที่กำลังเริ่มต้นงานวิจัยด้านโปรตีโอมิกส์อยู่พอดี พอศึกษาไปเรื่อยๆ ก็พบว่าโปรตีนมีความเกี่ยวข้องกับโรคอย่างปฏิเสธไม่ได้”
นพ.วิศิษฎ์ เริ่มศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกลไกการเกิดโรคในผู้ป่วย แน่นอนว่า โรคที่อยู่ในความสนใจหนีไม่พ้นกลุ่มโรคที่เกี่ยวข้องกับไต ตลอดจนโรคติดเชื้อที่มีความเกี่ยวข้องกับโรคไตตามถนัด
ตลอดเวลา 10 ปีที่ผ่านมา เขาทุ่มเทเวลาให้กับการวิจัยด้านโปรตีโอมิกส์ ในฐานะหัวหน้าหน่วยโปรตีโอมิกส์ทางการแพทย์ สถานส่งเสริมการวิจัย คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล โดยศึกษาโปรตีนก่อโรคหลายชนิด ทั้งโรคนิ่วในไต โรคไตที่เกิดจากเบาหวาน และโรคไตชนิดอื่น ที่ยังคงเป็นภัยคุกคามสุขภาพของคนไทยเรื่อยมา
จากผลงานวิจัยกว่า 100 เรื่อง คือที่มาของรางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี 2553 จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ และรางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์จากสภาวิทยาศาสตร์แห่งโลกที่สามของยูเนสโก ไม่นับรางวัลอื่นที่ได้รับมาก่อนหน้านี้
นพ.วิศิษฎ์ ยังได้เดินหน้าศึกษาโปรตีนตัวอื่นที่เกี่ยวข้อง โดยมองว่า “โรคบางโรคไม่ได้มีแค่โปรตีนตัวเดียวที่เป็นสาเหตุทำให้เกิดโรค แต่ยังมีอีกหลายปัจจัย รวมถึงโปรตีนอีกหลายตัวที่เรายังค้นหาไม่พบ”
ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ไทยจำนวนกว่า 100 คน จากมหาวิทยาลัยต่างๆ ให้ความสนใจกับการศึกษาโปรตีนองค์รวม และเป็นสมาชิกสมาคมโปรตีนแห่งประเทศไทย ร่วมกันศึกษาโปรตีนก่อโรคเป็นจำนวนมาก ทำให้ประเทศไทยมีองค์ความรู้ที่สามารถนำไปศึกษาต่อยอด เพื่อพัฒนาเป็นยารักษาหรือวัคซีนป้องกันโรคได้ในอนาคต
การกำหนดโจทย์วิจัยเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโรคแต่ละชนิดกับโปรตีโอมิกส์ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญของนักวิจัยเป็นหลัก ตามความสนใจและความถนัด เช่นเดียวกับ นพ.วิศิษฎ์ ที่มุ่งลงลึกศึกษาโรคไต แต่ก็สามารถพัฒนาองค์ความรู้ร่วมกับการศึกษาโรคติดเชื้อ อาทิเช่น เมลิออยโดสิส ไข้เลือดออกและโรคฉี่หนู เป็นต้น
"วันนี้นักวิทยาศาสตร์อาจรู้ข้อมูลแค่บางส่วนจากข้อมูลที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก อย่างน้อยก็รู้ว่าโปรตีนตัวใดมีความเกี่ยวข้องกับกลไกการเกิดโรค รู้จักโปรตีนที่ไม่เคยรู้มาก่อน จะรู้ทั้งหมดได้นั้นจำเป็นต้องใช้เวลา" เขากล่าว
เครื่องมือที่ทันสมัยทางวิทยาศาสตร์ก็สำคัญเช่นกัน เครื่องมือหลายชนิดช่วยให้การศึกษาวิจัยทำได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเป็น เครื่องอิเล็กโตรโฟรีซิส 2 ระนาบ (Two-dimensional electrophoresis) โครมาโทกราฟี (Chromatography) และเครื่องแมสสเปคโทรมิเตอร์ (Mass spectrometer)
ในอนาคต การวิจัยโปรตีโอมิกส์ยังมุ่งค้นหา Biomarkers หรือตัวบ่งชี้โรค ซึ่งจะนำมาสู่การวินิจฉัยโรคที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น ข้อมูลที่ได้จากโปรตีโอมิกส์อาจนำมาสู่การพัฒนายารักษาโรคแนวใหม่ รวมถึงวัคซีนป้องกันโรคบางชนิด ขณะเดียวกันองค์ความรู้นั้นต้องได้รับการต่อยอดไปเรื่อยๆ
นักวิทยาศาสตร์ไทยเริ่มสะสมข้อมูลระดับหนึ่ง ที่สามารถบอกได้ว่าโปรตีนตัวใดบ้างที่ทำปฏิกิริยากับแอนติบอดีในเลือด หากสามารถระบุโปรตีนได้ชัดเจน ก็มีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาต่อยอดเป็นวัคซีน โดยเน้นเฉพาะโรคที่ป้องกันได้ เช่น โรคติดเชื้อ จากไวรัส แบคทีเรีย และริกเก็ตเซีย เช่น โรคฉี่หนูที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Leptospira
อย่างไรก็ดี กว่าที่จะไปถึงการพัฒนาเป็นการรักษาเฉพาะบุคคล (Personalized medicine) เพื่อรักษาโรคในอนาคตให้เหมาะสมกับภาวะทางกายที่แตกต่างกันในแต่ละบุคคล จำเป็นต้องพัฒนาองค์ความรู้ด้านพันธุกรรมองค์รวม และผนวกเข้าด้วยกันจากจีโนมิกส์ ทรานสคริปโตมิกส์ มาถึงโปรตีโอมิกส์ โดยนำส่วนต่างๆ มาเชื่อมโยงให้สัมพันธ์กัน นั่นก็คือ Interactomics ซึ่งเป็นเรื่องที่ต้องใช้เวลาและที่สำคัญคือต้องรวบรวมข้อมูลที่มีอยู่ให้มากพอ
"ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์คือ ต้องทดลองให้แน่ใจในสัตว์ทดลองก่อนที่จะนำไปใช้กับคนไข้ เพื่อป้องกันผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นในผู้ป่วย นั่นหมายความว่าจะต้องเข้าใจโรคอย่างลึกซึ้ง มีองค์ความรู้ที่เพียงพอ นำไปสู่การรักษาที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การรักษาแนวใหม่ใจร้อนไม่ได้ เพราะผลเสียจะตกอยู่กับคนไข้มากกว่าผลดีที่ควรจะได้รับ"
ช้าๆ ได้พร้าเล่มงาม นพ.วิศิษฎ์ คงอยากบอกเช่นนั้น
Tags : วิศิษฎ์ ทองบุญเกิด • โปรตีโอมิกส์ • ศิริราชพยาบาล

