บทเรียนจากการทดลอง ยายืดอายุสุนัข (2)

การทดลองดังกล่าวน่าจะรุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว เพราะการทดลองกับสุนัขนั้นน่าจะทำได้ง่ายกว่าทำกับมนุษย์อย่างมาก ใช้เวลาน้อยกว่าและต้นทุนต่ำกว่ามาก

ที่สำคัญคือ สุนัขมีความใกล้เคียงกับมนุษย์และใช้ชีวิตร่วมกับมนุษย์ และเจ้าของสุนัขก็จะให้ความร่วมมือ ตลอดจนหากประสบความสำเร็จ ก็จะสามารถทำกำไรจากการขายยาดังกล่าวได้โดยทันที และจะเป็นการปูทางไปสู่การพัฒนายาประเภทเดียวกันได้ใช้กับมนุษย์ได้ในที่สุดอีกด้วย

ดังนั้น ประเด็นสำคัญคือ ยาที่ว่านี้คือยาอะไร คำตอบคือ ยา Rapamycin ซึ่งเป็นเคมีที่ค้นพบครั้งแรกในปี 2515 และถูกพัฒนามาเป็นยากดภูมิคุ้มกันสำหรับคนที่ได้รับการผ่าตัดเพื่อปลูกอวัยวะใหม่ เช่น ไต เป็นต้น โดยคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐ (FDA) อนุมัติยาประเภทนี้ที่ชื่อว่า Sirolimus ในปี 2542

ที่น่าสนใจคือ ทำไมยาที่กดภูมิคุ้มกันจึงมีผลทำให้อายุยืน (และร่างกายแข็งแรง) มากขึ้น? คำตอบคือ ได้มีการทดลองใช้ Rapamycin มากมายกับสัตว์ประเภทต่างๆ และ

พบว่า ได้ผลในการยืดอายุจริง เช่น สำหรับยีสต์ หนอนและแมลงนั้น ทำให้อายุยืนเพิ่มขึ้นถึง 20-50% และสำหรับหนูทดลองนั้น ก็ทำให้อายุยืนเพิ่มขึ้น 9-26% และสามารถทำให้อายุยืนในกรณีที่เริ่มใช้ตอนอายุกลางคนอีกด้วย 

นอกจากจะทำให้อายุยืนมากขึ้นแล้ว ยังพบว่า การให้ Rapamycin ช่วยทำให้อวัยวะสำคัญๆ แข็งแรงขึ้น เช่น หัวใจ กล้ามเนื้อและสมอง เป็นต้น แต่เป็นการให้ยา Rapamycin ในระดับต่ำคือให้ประมาณ 10-20% ของปริมาณที่ใช้ เพื่อการกดภูมิคุ้มกันไม่ให้ระบบภูมิคุ้มกันไม่ยอมรับอวัยวะที่ปลูกถ่ายเข้าไปในร่างกาย

คำถามต่อมาคือ มีกลไกอะไรที่ทำให้การกดภูมิคุ้มกันช่วยให้มีอายุยืนยาวได้มากขึ้น ซึ่งตรงนี้จะเริ่มมีความสลับซับซ้อนมากขึ้น โดยคำตอบคือ Rapamycin นั้น เป็นยาที่กดให้ระดับของ mTOR ลดลง ซึ่ง mTOR ก็คืออะไรที่เข้าใจยากเช่นกัน เพราะย่อมาจาก Mechanistic Target of Rapamycin

mTOR คือโปรตีนที่ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ควบคุมกำกับการเจริญเติบโตและการใช้พลังงานของเซลล์...คล้ายเซนเซอร์ของเซลล์ ที่คอยตรวจจับว่าสภาพแวดล้อมเหมาะกับการเจริญเติบโตหรือเซลล์ควรประหยัดทรัพยากร กล่าวคือ

- เมื่อมีสารอาหารและพลังงานอุดมสมบูรณ์ mTOR จะมีระดับสูง และสั่งการให้เซลล์เติบโต สร้างโปรตีน และแบ่งตัว

- เมื่อขาดสารอาหารหรืออยู่ในภาวะถูกกดดัน เช่น การออกกำลังกาย mTOR จะ ลดลงและปิดการทำงาน ทำให้เซลล์มุ่งเน้นไปที่การอยู่รอดและการรีไซเคิล- หยุดการเติบโต

สรุปคือ Rapamycin จะทำให้ mTOR ต่ำ ควบคุมการทำงานของเซลล์ของร่างกาย ให้เปลี่ยนบทบาทจากการพยายามทำให้ขยายตัว (growth) มามุ่งเน้นการอนุรักษ์ซ่อมแซมสภาพปัจจุบันให้แข็งแรง (conservation, repair, recycle, maintenance)

หากจะอธิบายในเชิงวิชาการเกี่ยวกับการทำงานและการแก่ตัวของร่างกายก็คือ มี 2 ด้านของเหรียญ ด้านหนึ่ง หากร่างกาย ได้รับอาหาร อย่างเหลือเฟือ ทั้งพลังงานและโปรตีน ก็จะกระตุ้น กระบวนการที่เรียกว่า Insulin Growth Factor- 1 (IGF-1) pathway ในกรณีนี้ mTOR จะต้องมีปริมาณสูงมากพร้อมกันไปด้วย ทำให้ร่างกายเข้าสู่ภาวะ ขับเคลื่อนให้มีการเจริญเติบโตสูง (high growth) ซึ่งเราอาจจะนึกว่า เป็นสิ่งที่ดีสำหรับทั้งผู้ที่อายุน้อยและผู้สูงอายุ

แต่เชื่อไหมว่า การที่ร่างกายอยู่ในภาวะเจริญเติบโตสูง อย่างต่อเนื่องและเรื้อรัง (chronic and excessive) จะกลายเป็นผลลบ เพราะปรากฏว่าจะทำให้ร่างกายแก่ตัวเร็ว เช่น การเร่งเจริญเติบโตและแบ่งตัวของเซลล์ จะเพิ่มความเสี่ยงที่จะเป็นโรคมะเร็ง (ซึ่งเซลล์มะเร็งคือเซลล์ที่เจริญเติบโตเป็นอมตะ) 

กล่าวคือ งานวิจัยต่างๆ พบว่า สัตว์ที่มี IGF-1 (และ mTOR) สูงจะเป็นสัตว์ที่อายุสั้น เช่น กรณีของสุนัขตัวเล็กจะมี ระดับ IGF-1 และ mTOR ต่ำกว่าสุนัขตัวใหญ่ สรุปคือ IGF-1 นั้น สมควรที่จะมีระดับสูงตอนอายุน้อยและยังต้องเติบโต แต่หากอายุมาก IGF-1 ก็จะต้องลดลงให้พอเหมาะพอควรด้วย

ระบบการกระตุ้นการเจริญเติบโตหรือที่เรียกว่า IGF-1 pathway มักจะทำงานเป็นปรปักษ์ (antagonistic) กับอีกกลไกหนึ่งที่เรียกว่า AMPK pathway ซึ่งเป็นระบบเตือนว่าน้ำมัน (พลังงาน) กำลังจะหมดถัง ซึ่งในกรณีที่น้ำมันจะหมดถัง (หรือพลังงานเหลือน้อยหรือหิวข้าว) นั้น ก็จะกด mTOR ให้อยู่ที่ระดับต่ำ เป็นการกระตุ้นให้เซลล์เปลี่ยนบทบาทเข้าสู่ภาวะอนุรักษ์ ซ่อมแซม กวาดบ้าน ฯลฯ ซึ่งกลับกลายเป็นว่า ภาวะดังกล่าวจะเป็นประโยชน์ในการทำให้อายุยืนและปราศจากโรค

การที่ Rapamycin น่าจะทำให้อายุยืนยาวคือการไปกดให้ mTOR อยู่ที่ระดับต่ำ ทำให้เซลล์เข้าสู่ภาวะอนุรักษ์ แทนการที่เซลล์จะอยู่ในภาวะต้องการจะเจริญเติบโตและขยายตัว

ผมคิดว่า ประเด็นสำคัญคือ การสร้างความสมดุลของการขยายตัวกับการอนุรักษ์นั้น ทำได้โดยการกินโปรตีนและอาหารที่ให้พลังงานอย่างจำกัดแต่ครบถ้วน แบบอดมื้อกินมื้อ และการออกกำลังกายเป็นประจำ เราไม่จำเป็นต้องรอผลการทดลองยายืดอายุของสุนัข เราก็สามารถปรับตัวให้สุขภาพแข็งแรงและอายุยืนได้ตั้งแต่วันนี้เป็นต้นไปครับ