นักวิทย์จีนสร้างลิงกลายพันธุ์ เกิดมาพร้อม DNA 2 ชุด

นักวิทยาศาสตร์จีน ได้ทดลองสร้างลิงที่มี DNA 2 ชุดในตัวเดียว ซึ่งทีมวิจัยบอกว่างานวิจัยนี้มีประโยชน์ต่อการศึกษาทางการแพทย์ และการอนุรักษ์สัตว์ใกล้สูญพันธุ์

ลิงตัวนี้ถูกสร้างขึ้นมาโดยการรวมสเต็มเซลล์จากลิงแสม ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใช้ในการวิจัยทางชีวการแพทย์ รวมเข้ากับเอ็มบริโอที่แตกต่างกันจากสปีชีส์เดียวกัน นักวิจัยกล่าวว่าลิงตัวนี้เป็นไพรเมตไคมีร่าตัวแรกของโลกที่สร้างขึ้นจากสเต็มเซลล์ (Primate คือกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงมนุษย์ ลิง ส่วน Chimera หมายถึง สัตว์ที่มีเซลล์หรือเนื้อเยื่อจากสิ่งมีชีวิต 2 สายพันธุ์ขึ้นไปรวมกัน) 

ทว่ามันมีอายุอยู่ได้เพียง 10 วัน ก่อนที่จะถูกการุณยฆาตเนื่องจากระบบการหายใจล้มเหลว และภาวะอุณหภูมิร่างกายลดลง ทั้งนี้นักวิจัยไม่ทราบสาเหตุที่ทำให้เกิดอาการเหล่านี้ แต่คิดว่าอาจจะเป็นเพราะความแตกต่างของอีพีเจเนติกส์ระหว่างเซลล์แต่ละชนิด (Epigenetics การเปลี่ยนแปลงของยีน ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานของลำดับ DNA แต่เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงโครงสร้างของ DNA หรือโปรตีนที่เกี่ยวข้อง)

ในการทดลองครั้งนี้ นักวิจัยได้เพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์ 9 กลุ่มในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม ซึ่งเซลล์ต้นกำเนิดก็ได้มาจากตัวอ่อนของลิงในระยะแรกเริ่มการพัฒนาประมาณ 7 วัน จากนั้นปรับแต่งเซลล์ต้นกำเนิดให้กลายเป็นพลูริโพเทนต์ (Pluripotent) ซึ่งเซลล์พลูริโพเทนต์มีความโดดเด่นในการแบ่งแยกเป็นเซลล์ประเภทใดในร่างกายก็ได้ที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาไปเป็นสัตว์ที่สมบูรณ์ หลังจากนั้นได้เลือกเซลล์ชุดย่อยของเซลล์พลูริโพเทนต์เพื่อฉีดเข้าไปในเอมบริโออายุ 4 - 5 วันที่มีความแตกต่างกันทางพันธุกรรมจากลิงสายพันธุ์เดียวกัน 

จากนั้นเอมบริโอจะถูกนำไปฝังลงในลิงตัวเมียจำนวน 40 ตัว ซึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาและเติบโตภายในระบบสืบพันธุ์ของลิงตัวเมีย ทำให้ตั้งครรภ์ 12 ตัว สามารถคลอดออกมาได้ 6 ตัว และมี 1 ตัวที่มีการสร้างพันธุกรรมตามที่ต้องการ

มีการทดสอบเนื้อเยื่อ 26 ประเภทในลูกลิง และพบว่าเนื้อเยื่อของลิง มีสัดส่วนเซลล์ต้นกำเนิดอยู่ระหว่าง 21% - 92% โดยมีค่าเฉลี่ย 67% และจะมีสัดส่วนอยู่ในเนื้อเยื่อเซลล์สมองสูงมาก ซึ่งถือเป็นสัดส่วนที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวังมานานแล้วที่จะให้มันเกิดขึ้น

มิเกล เอสเตบัน (Miguel Esteba) ผู้ร่วมวิจัย นักวิจัยจากสถาบันวิจัยชีวการแพทย์และสุขภาพแห่งกวางโจว (Guangzhou Institute of Biomedicine and Health) บอกว่า “เป็นเรื่องน่ายินดีมาก การเกิดลิงไคมีร่ามีความสำคัญในการศึกษาสมองในขอบเขตของสเต็มเซลล์ ซึ่งแนวทางนี้น่าจะมีคุณค่าในการสร้างแบบจำลองโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท”

เจคอย ฮันนา (Jacob Hanna) ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาสเต็มเซลล์และวิทยาคัพภวิทยา (Embryology) จากสถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มันน์ในอิสราเอล ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาบอกว่า “นี่คือการศึกษาชิ้นที่สำคัญมาก การศึกษานี้อาจช่วยให้สร้างลิงกลายพันธุ์ได้ง่ายขึ้นและดีขึ้น”

แต่ความคิดเห็นนั้นตรงกันข้ามกับของ จุน วู (Jun Wu) รองศาสตราจารย์ด้านอณูชีววิทยาจากศูนย์การแพทย์ตะวันตกเฉียงใต้ของมหาวิทยาลัยเท็กซัส ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ แต่เคยทำงานเกี่ยวกับไคเมร่าของมนุษย์และสัตว์มาก่อน เขาตั้งข้อสังเกตว่านี่เป็นการศึกษาที่สำคัญ แต่ไม่คิดว่ามันจะเป็น “ความก้าวหน้า” เนื่องจากไคเมราที่สร้างขึ้นนั้นอาจไม่สามารถมีชีวิตอย่างยั่งยืนได้ เพราะทีมวิจัยไม่ได้แสดงเกี่ยวกับเรื่องนี้ในงานวิจัย

ทั้งนี้มีสิ่งที่ต้องพิจารณาอีกอย่างเช่นกัน คือจริยธรรมการวิจัยทางการแพทย์ ทั้งนี้การใช้ลิงในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นประเด็นที่ถกเถียงกันเรื่องสวัสดิภาพสัตว์ ซึ่งทีมงานก็บอกว่าในการศึกษาครั้งนี้ปฏิบัติตามกฎหมายจีนอย่างถูกต้อง

เพนนี ฮอว์กินส์ (Penny Hawkins) หัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์ด้านสัตว์ของสมาคมเพื่อการป้องกันการทารุณกรรมสัตว์ (Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animal) บอกว่าเธอกังวลเกี่ยวกับการวิจัยนี้ เพราะมีลิงถึง 40 ตัว ที่ได้รับการฝังตัวอ่อน มี 12 ตัวเท่านั้นที่ตั้งครรภ์ สามารถคลอด 6 ตัว และมีเพียง 1 ตัวที่มีการสร้างพันธุกรรมตามที่ต้องการ และมันยังถูกการุณยฆาตหลังจากเกิดเพียง 10 วันเท่านั้นเอง

ทั้งนี้ งานวิจัยในลักษณะนี้มีประโยชน์คือเพื่อพัฒนาต่อสำหรับการปลูกถ่ายอวัยวะมนุษย์ และเพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมว่าโรคของมนุษย์ทำงานอย่างไร รวมถึงมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างสัตว์ไคมีร่าเพื่อรักษาสายพันธุ์สัตว์ที่มีความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ ซึ่งเป้าหมายเหล่านี้ก็เป็นเหตุผลที่ทำให้งานวิจัยนี้ไม่ได้เลือกทดลองในหนูเหมือนงานทดลองสัตว์ส่วนใหญ่ แต่เลือกใช้ลิงเป็นสัตว์ทดลองแทน นั่นเพราะหนูไม่ได้แพร่พันธุ์โรคในมนุษย์ และมันมีลักษณะทางกายภาพแตกต่างจากมนุษย์มากเกินไป ในขณะที่มนุษย์และลิงมีวิวัฒนาการที่ใกล้เคียงกันมากกว่า ดังนั้นผลทดลองจากลิง จึงสามารถพัฒนาไปเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ได้ 

การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารเซลล์ (Cell) เมื่อวันที่ 9 พฤศจิกายน 2023

ที่มาข้อมูล CNN, NewAtlas, Cell

ที่มารูปภาพ Cell