สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการจะดำรงความสามารถในการเป็นเซลล์ที่ไม่ได้ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงได้เป็นเวลานาน ไม่ดิฟเฟอเรนชิเอทไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง แต่เมื่อใดก็ตามที่เซลล์เหล่านั้นเกิดการจับกลุ่มกลายเป็น embryoid bodies ก็จะดิฟเฟอเรนชิเอทไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงทันที และเกิดขึ้นอย่างทันทีทันใดพร้อมๆ กัน บางเซลล์เปลี่นแปลงไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อ บางเซลล์เปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาท หรือเป็นเซลล์ชนิดอื่นๆอีกมากมาย กระบวนการดังกล่าวแสดงให้เห็นความแข็งแรงของสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการ ข้อจำกัดของวิธีนี้ที่สำคัญคือ ปริมาณเซลล์ที่เกิดขึ้นไม่มากพอที่จะนำมาใช้ประโยชน์ในงานศึกษาวิจัยได้อย่างเต็มที่

สเต็มเซลล์มีศักยภาพเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงได้ ซึ่งคุณสมบัติข้อนี้เป็นที่น่าสนใจมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเข้าใจกลไกของสัญญาณภายในและภายนอกเซลล์ที่ทำให้สเต็มเซลล์เปลี่ยนไปเป็นเซลล์เฉพาะได้ โดยผลจากการวิจัยทำให้ทราบว่า มีทั้งปัจจัยภายในและภายนอกสเต็มเซลล์ที่ทำให้เกิดกระบวนการดังกล่าว ปัจจัยภายในควบคุมโดยยีนภายในเซลล์ ส่วนปัจจัยภายนอกควบคุมโดยสารเคมีที่หลั่งออกมาจากเซลล์อื่น ลักษณะทางกายภาพระหว่างสเต็มเซลล์และเซลล์ใกล้เคียง รวมทั้งโมเลกุลอื่นรอบๆ สเต็มเซลล์ กระบวนการที่สเต็มเซลล์เปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง เรียกว่า ดิฟเฟอเรนชิเอชั่น (differentiation) สเต็มเซลล์จากร่างกายจะพัฒนาเฉพาะหน้าที่ เนื่อเยื่อตรงอวัยวะส่วนใหนก็จะพัฒนาได้เฉพาะส่วนนั้น ส่วนสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนจะสามารถพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อทุกชนิดของร่างกาย

ในการเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนในห้องปฎิบัติการ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาหาวิธีกระตุ้นหรือชักนำให้เซลล์ต้นกำเนิดพัฒนาไปเป็น เซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง เช่น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์หลอดเลือด เซลล์เม็ดเลือด เซลล์ประสาท เป็นต้น พบว่าสามารถควบคุมสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนได้หลายวิธีด้วยกัน

• วิธีแรก เป็นการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมีของอาหารเลี้ยงเซลล์

• วิธีที่สอง ทำการเปลี่ยนแปลงส่วนผิวของจานเพาะเลี้ยงเซลล์

• วิธีที่สาม โดยการเติมหรือสอดใส่ยีนที่เฉพาะเจาะจงลงไป

หลัง จากการค้นคว้าวิจัยและทดลองเป็นเวลาที่ยาวนานหลายปี ในที่สุดก็ได้สูตรในการกระตุ้นหรือชักนำให้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะ เลี้ยงในห้องปฎิบัติการสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงได้ สำเร็จ และได้ทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลเหล่านี้กันอย่างกว้างขวางระหว่างห้องปฎิบัต ิการต่างๆทั่วโลก ก่อให้เกิดทิศทางการค้นคว้าและวิจัยที่ชัดเจน อีกทั้งดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความคืบหน้าที่น่าพอใจอย่างยิ่ง

ใน ที่นี้ขอยกตัวอย่างการกระตุ้นให้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะเลี้ยงในห้อง ปฎิบัติการเปลี่ยนไปเป็นเซลล์สร้างเม็ดเลือด ตั้งแต่ปี 1985 นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่า สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของหนูทดลองสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ด เลือดได้โดยไม่ต้องกระตุ้นด้วยสารเร่งการเจริญเติบโตชนิด hematopoietic growth factors สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของหนูที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการสามารถเปลี่ยนไป เป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่พัฒนาต่อไปป็นเม็ดเลือดทุกชนิด แต่ปัญหาที่เกิดขึ้นขณะนั้นคือ ไม่แน่ใจว่าความสามารถของเซลล์เหล่านั้นจะยังคงอยู่ตลอดไปหรือไม่

เมื่อ เปลี่ยนมาใช้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของมนุษย์และเซลล์สืบพันธุ์ ข้อมูลจากผลการศึกษาทดลองพบปัญหาบางประการ จนกระทั่งห้องปฎิบัติการของ James Thomson รายงานในปี 1999 ว่าเขาสามารถกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของมนุษย์ให้พัฒนาไปเป็นเซลล์ต้น กำเนิดเม็ดเลือดได้สำเร็จ นักวิทยาศาสตร์จากอิสราเอลรายงานความสำเร็จในการกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัว อ่อนของมนุษย์ให้พัฒนาไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด และสามารถตรวจพบโปรตีนแกมมาโกลบิน รวมทั้งพบว่าเป็นเซลล์ชนิด CD34+ cells

เพื่อศึกษาและทดสอบความสามารถของสเต็มเซลล์ในการแบ่งตัวเองขึ้นมาใหม่ครั้งแล้วครั้งเล่า Connie Eaves ได้ทำการเปรียบเทียบสเต็มเซลล์จากแหล่งต่างๆที่พัฒาไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด เช่น จากตับของทารก จากเลือดสายสะดือ จากไขกระดูกของผู้ใหญ่ พบว่าสเต็มเซลล์ที่มาจากตัวอ่อน มีความสามารถในการแบ่งตัวเองขึ้นมาใหม่ครั้งแล้วครั้งเล่าได้ดีที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับสเต็มเซลล์ที่มาจากร่างกายของผู้ใหญ่ นอกจากนี้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนยังมีความสามารถที่เรียกว่า พลาสติกซิตี้ ได้ดีกว่าอีกด้วย

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นได้ เชื่อว่าคงไม่สามารถทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ประสาท ได้ แต่จากการทดลองในห้องปฏิบัติการในระยะหลัง พบว่าสามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดชนิดหนึ่งไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นได้ เรียกวิธีการนี้ว่าพลาสติกซิตี้ (plasticity) ยกตัวอย่างเช่นในห้องปฏิบัติการนักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิด เม็ดเลือดให้เป็นเซลล์ประสาทได้ หรือสามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดในตับให้สร้างอินซูลินได้ รวมทั้งทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจได้

 นพ.วรวุฒิ เจริญศิริ

Create Date : 25 สิงหาคม 2553
Last Update : 25 สิงหาคม 2553 15:56:25 น.		0 comments
Counter : 313 Pageviews.
Share Tweet