ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร หัวหน้าคณะผู้วิจัยและพัฒนา โครงการ ‘มณีแดง’

สวัสดีนักอ่านที่น่ารักทุกท่าน ใครที่ติดตามเรื่องเล่าของผมเป็นประจำก็จะรู้ว่าหลายครั้งหลายคราผมได้หยิบยกเหตุการณ์ในอดีต หรือแม้แต่บุคคลที่สร้างวีรกรรมต่าง ๆ ในอดีตมาเขียนเล่าเรื่องให้ทุกท่านได้อ่านกัน และส่วนใหญ่มักจะเป็นเรื่องหรือบุคคลในต่างประเทศ

พอมานั่งตรึกตรองดูแล้ว ผมอยากจะเล่าเรื่องของคนไทยบ้าง และอยากเล่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริงในปัจจุบันให้มากขึ้น หันซ้ายหันขวาผมก็เจอเรื่องและบุคคลที่น่าสนใจ นั่นก็คือ ‘ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร’ หัวหน้าคณะผู้วิจัยและพัฒนา โครงการ ‘มณีแดง’ 

สำหรับใครที่ตามข่าวแนว ๆ วิทยาศาสตร์ก็อาจจะเคยได้ยินชื่อ ‘มณีแดง’ กันมาบ้าง และคงตาลุกวาวเมื่อรู้ว่า ‘มณีแดง’ เปรียบดังยาอายุวัฒนะ

ก่อนจะอธิบายว่าทำไม ‘มณีแดง’ เปรียบดังยาอายุวัฒนะ นั้น ผมขอแนะนำประวัติคร่าว ๆ ของ ‘ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร’ ผู้ค้นพบและวิจัยมณีแดงก่อนนะครับ

ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร นักวิทยาศาสตร์ชาวไทย อาจารย์ประจำ และอดีตหัวหน้าภาควิชากายวิภาคศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ ประจำปี พ.ศ. ๒๕๔๙ นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นของไทย ประจำปี พ.ศ. ๒๕๕๑ และเมธีวิจัยอาวุโส สกว. ผู้เชี่ยวชาญด้านอณูพันธุศาสตร์ มีผลงานวิจัยดีเด่นทางด้านการศึกษาการอณูพันธุศาสตร์โรคมะเร็งโพรงหลังจมูก และสภาวะเหนือพันธุกรรม (Epigenetic) ที่เป็นกลไกสำคัญในการเกิดโรคในมนุษย์ ได้แก่ มะเร็ง โรค autoimmune และโรคชรา

ที่สำคัญ ‘ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร’ เป็นหัวหน้าคณะผู้วิจัยและพัฒนาโมเลกุล ‘มณีแดง’ หรือ RED-GEMs (REjuvenating DNA by GEnomic Stability Molecules) และนอกจากนี้ยังมีผลงานวิจัยจำนวนมากที่สำคัญ เช่น

๑. การค้นพบ DNA ของไวรัสเอพสไตน์บาร์ (Epstein Barr virus, EBV) ในน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูก ในปัจจุบันใช้การวัดปริมาณ EBV ของ DNA ในน้ำเหลืองเพื่อติดตามผลการรักษาผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูก

๒. ศึกษาสภาวะเหนือพันธุกรรมของสาย DNA เบสซ้ำเพื่อควบคุมการทำงานของยีนและปกป้องจีโนมของเซลล์ (2-8) ทำให้เกิดแนวทางใหม่ในการป้องกัน ตรวจกรองวินิจฉัยและรักษา มะเร็งและความชราในอนาคต

๓. ศึกษาสภาวะเหนือพันธุกรรมของยีนที่จำเพราะกับชนิดเนื้อเยื่อหรือชนิดการติดเชื้อไวรัส (9-13) ทำให้เกิดแนวทางใหม่ในการตรวจกรองและวินิจฉัยมะเร็งในอนาคต

๔. ค้นพบรอยฉีกขาดของ DNA ที่ดี (14-17) ที่อาจมีประโยชน์ป้องกันความไม่เสถียรของจีโนม ความชราและมะเร็ง น่าจะทำให้เกิดแนวทางใหม่ในการป้องกันการเกิดมะเร็งและความชราในอนาคต

อ่านเพียงเท่านี้ ก็ต้องยกนิ้วโป้งให้ ‘ศาสตราจารย์ ดร. นายแพทย์ อภิวัฒน์ มุทิรางกูร’ เลยทีเดียว เพราะผลงานที่ศึกษานั้นเป็นประโยชน์ต่อสังคมอย่างมาก นอกจากผลงานที่ยกมาบอกเล่าข้างต้นแล้ว ผลงานที่เด่นและเป็นที่สนใจของคนในสังคมมากก็คือ การวิจัย ‘มณีแดง’ ที่คนเปรียบเปรยว่าเป็นเหมือนยาชะลอวัย นั่นเอง

ก่อนอื่นต้องบอกเลยว่า การวิจัยและพัฒนาโมเลกุล ‘มณีแดง’ ได้รับทุนวิจัยจากหน่วยงานต่าง ๆ อาทิ สกว. สวทช. และ วช. สำหรับทีมวิจัยฯ นอกจากบุคลากรของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยแล้ว มีรายนามคณะนักวิจัยและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องโดยสังเขปดังต่อไปนี้ :

๑. ผศ.ดร. จิรพรรณ  ทองสร้อย มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ผู้ศึกษาการตรวจวัด รอยแยกของ DNA
๒. ศาสตราจารย์ ดร. นพ. นิพนธ์ ฉัตรธิพากร และคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ให้สถานที่และคำแนะนำในเรื่องการย้อนวัยของหนูชรา
๓. บริษัท เบทาโกร จำกัด (มหาชน) และคณะสัตวแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล ดำเนินการเลี้ยงและวิเคราะห์หมู
๔. อาจารย์ ดร. สรวงสุดา สุภาสัย ภาควิชาชีวโมเลกุลและพันธุศาสตร์โรคเขตร้อน คณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล ศึกษาหนูพาร์กินสัน และหนู อัลไซเมอร์
๕. ผศ.ดร.สุกัญญา เจริญพร และคณะ ศูนย์วิจัยไพรเมทแห่งชาติ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ทำการศึกษาลิงแสม

ต่อมาในปี พ.ศ. ๒๕๕๑ คณะผู้วิจัยได้รายงานการค้นพบ DNA ของเชื้อไวรัสเอพสไตน์บาร์ (Epstein Barr virus, EBV) หรือ EBVDNA ในน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูก การค้นพบนี้ทำให้เกิดการพัฒนาการตรวจติดตามผลการรักษา โดยที่ EBVDNA จะหายหมดไปหากไม่มีเนื้อมะเร็งโพรงหลังจมูกหลงเหลือ และหากพบมี EBVDNA ในน้ำเหลืองแสดงว่ามีการกลับเป็นซ้ำเกิดขึ้น ในปัจจุบัน แต่ละปีมีผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูกประมาณ ๖ แสนคนทั่วโลก ได้ประโยชน์จากการตรวจหา EBVDNA ในน้ำเหลือง

ตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๕๔๗ คณะผู้วิจัยเริ่มรายงานค้นพบการเปลี่ยนแปลงสภาวะเหนือพันธุกรรมของสาย DNA เบสซ้ำในเซลล์มะเร็ง ในผู้ชรา และในโรคอื่น ๆ เช่น กระดูกผุ โรค SLE หรือรู้จักกันในชื่อโรคพุ่มพวง การศึกษาต่อเนื่องทำให้รู้กลไกและบทบาทที่ส่งผลต่อการเกิดพยาธิสภาพของโรค ทั้งจาก ความไม่เสถียรของจีโนมและการแสดงออกของยีนที่เปลี่ยนไป ในปัจจุบันคณะผู้วิจัย กำลังศึกษาวิธีการที่จะนำความรู้เกี่ยวกับ สภาวะเหนือพันธุกรรมของสาย DNA เบสซ้ำ มาพัฒนาเป็นยารักษามะเร็ง ป้องกันความพิการจากความชรา และการตรวจกรองมะเร็งที่พบบ่อย นอกจากนี้คณะผู้วิจัยยังเป็นผู้ค้นพบสภาวะเหนือพันธุกรรมของยีนที่จำเพราะกับชนิดเนื้อเยื่อหรือชนิดการติดเชื้อไวรัส และกำลังกำลังศึกษาวิธีการที่จะนำความรู้นี้ไปใช้วินิจฉัยและการตรวจกรองมะเร็งในอนาคต

ส่วนผลงานวิจัยที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ ในปี พ.ศ. ๒๕๔๗ คณะผู้วิจัยรายงานการค้นพบรอยฉีกขาดของ DNA ที่ไม่เคยถูกค้นพบมาก่อน รอยฉีกขาดของ DNA ที่รู้จักกันจะทำให้เซลล์ตายหรือกลายพันธุ์ แต่รอยฉีกขาดที่ค้นพบกลับน่าจะมีประโยชน์ต่อเซลล์ทำให้จีโนมเสถียร ไม่แก่และไม่เป็นมะเร็ง เป็นการค้นพบกลไกต้นน้ำของความชราบริเวณรอยแยก (youth-DNA-gap) ตรงจุดที่มี DNA แมดทิเลชัน (DNA methylation) ดังนั้นการเข้าใจกลไกการเปลี่ยนแปลงในระดับโมเลกุลที่รอยฉีกขาดนี้อาจนำไปสู่การป้องกันการแก่และมะเร็งในอนาคต 

เมื่อวันที่ 31 ต.ค. 66 เพจเฟซบุ๊ก ‘NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ’ ได้โพสต์ข้อความระบุว่า...

นักวิจัย NARIT ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะใหม่รอบระบบดาวคู่

ดร.ศุภชัย อาวิพันธุ์ นักวิจัย NARIT ร่วมทีมนักวิจัยไทย ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะใหม่ที่โคจรรอบระบบดาวคู่ RR Cae ถือเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงที่ 2 ที่ถูกค้นพบในระบบดังกล่าว และนับเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงแรกที่ถูกค้นพบโดยนักวิจัยชาวไทยทั้งหมด

ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจำนวนมากกว่า 5,000 ดวง ส่วนใหญ่เป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวฤกษ์เพียงดวงเดียว มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเพียงประมาณ 20 ดวงเท่านั้นที่ถูกค้นพบว่าโคจรรอบระบบดาวคู่ โดยในการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่โคจรรอบระบบดาวคู่ส่วนใหญ่ จะถูกค้นพบด้วยเทคนิค การเปลี่ยนแปลงเวลาการบังกันของดาวคู่ (Eclipse timing variation) ซึ่งเป็นการสังเกตการณ์การบังกันของดาวคู่อุปราคา ถ้าในระบบดาวคู่ดังกล่าวมีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จะทำให้ตำแหน่งของดาวคู่เปลี่ยนแปลงไป ทำให้ช่วงเวลาที่เกิดการบังกันที่สังเกตการณ์ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปไม่สม่ำเสมอ

ระบบดาวคู่ RR Cae เป็นระบบดาวคู่ที่ประกอบด้วยดาวแคระขาว และดาวฤกษ์มวลน้อยสีแดง อยู่ห่างจากโลก 69 ปีแสง ก่อนหน้านี้ทีมนักดาราศาสตร์จีนค้นพบว่า ระบบดาวคู่ RR Cae มีการเปลี่ยนแปลงเวลาการบังกันของดาวคู่ ซึ่งเกิดจากผลของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์มวลประมาณ 4.2 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ที่โคจรรอบระบบดาวคู่ด้วยคาบ 11.9 ปี

ในงานวิจัยนี้ทีมนักวิจัยไทยได้มีการสังเกตการณ์ระบบดาวคู่ RR Cae ด้วยกล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติของ NARIT ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.6 เมตร PROMPT-8 ณ หอดูดาว Cerro Tololo Inter-American ประเทศชิลี และกล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติขนาด 0.7 เมตร ณ หอดูดาว Spring brook ประเทศออสเตรเลีย ร่วมกับฐานข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope (VLT) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ระหว่างปี พ.ศ.2561-2563 ได้กราฟแสงขณะเกิดการบังกันของระบบดาวคู่ RR Cae ทั้งหมด 430 ครั้ง

จากข้อมูลกราฟแสงการบังกันดังกล่าว ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูล และสร้างแบบจำลองทางกายภาพของระบบดาวคู่ RR Cae ด้วย ระบบคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง ‘ชาละวันคลัสเตอร์’ (Chalawan High Performance Computing Cluster) ของ NARIT พบว่าดาวฤกษ์มวลน้อยสีแดงในระบบดาวคู่ มีจุดมืดและจุดสว่างขนาดใหญ่ ซึ่งไม่เคยค้นพบในงานวิจัยมาก่อนหน้านี้ และเมื่อนำข้อมูลการบังกันมาวิเคราะห์ถึงการเปลี่ยนแปลงเวลาการบังกันของดาวคู่ RR Cae พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเวลาการบังกันที่เกิดจากผลของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ 2 ดวง โดยดาวเคราะห์ดวงแรกมีมวล 3.0 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี โคจรรอบดาวคู่ด้วยคาบประมาณ 15 ปี และดาวเคราะห์ดวงที่สองซึ่งเป็นดาวเคราะห์ใหม่ที่พึ่งถูกค้นพบ มีมวลประมาณ 2.7 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี และมีคาบการโคจรประมาณ 39 ปี

ดาวเคราะห์นอกระบบใหม่ที่ถูกค้นพบในงานวิจัยนี้ นับเป็นดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่ถูกค้นพบโดยทีมนักวิจัยคนไทยทั้งหมด แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของนักดาราศาสตร์ไทย และกล้องโทรทรรศน์ NARIT ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะใหม่ ซึ่งจะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกต่อไป

เรียบเรียง : ดร. ศุภชัย อาวิพันธุ์ - นักวิจัย กลุ่มวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและชีวดาราศาสตร์ สดร.

‘นักวิจัยไทย’ เจ๋ง!! ค้นพบชุดทดสอบยีนผิดปกติก่อโรคได้ถึง 5 ชนิดเป็นครั้งแรก หลังใช้เวลาพัฒนาชุดทดสอบนานถึง 5 ปี ช่วยเตรียมพร้อมก่อนมีบุตร ลดเสี่ยง ‘ป่วยธาลัสซีเมีย’

ภาวะเลือดจางธาลัสซีเมีย เป็นโรคทางพันธุกรรม ที่สามารถถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูก โดยเกิดจากความผิดปกติของยีน ทำให้เม็ดเลือดแดงมีความผิดปกติ ส่งผลให้เกิดภาวะโลหิตจางตั้งแต่กำเนิดและต่อเนื่องตลอดชีวิต โรคธาลัสซีเมียแบ่งออกเป็น 2 ชนิดหลักได้แก่ อัลฟ่าธาลัสซีเมีย (Alpha-thalassemia) และ เบต้าธาลัสซีเมีย (Beta-thalassemia) 

ปัจจุบันพบผู้ป่วยโรคธาลัสซีเมียในประเทศไทย ประมาณ 500,000 คน และมีผู้ที่เป็นพาหะของโรคนี้มากกว่า 18 ล้านคน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 20-30% ของประชากรทั้งหมด ดังนั้นการตรวจโรคจึงมีความสำคัญโดยเฉพาะในหญิงตั้งครรภ์และคู่สามีทุกรายควรได้รับการตรวจ เพื่อประเมินความเสี่ยงว่าทารกในครรภ์อาจเป็นพาหะของธาลัสซีเมียหรือมีโอกาสเป็นโรคนี้หรือไม่

อย่างไรก็ตาม น้ำยาที่ใช้ในการทดสอบอัลฟ่าธาลัสเมีย ที่มีจำหน่ายและใช้กันอยู่ในประเทศไทยนั้น มีเฉพาะน้ำยาสำหรับการตรวจ Realtime PCR ได้ 2 ชนิดคือ SEA และ THAI และด้วยหลักการ Conventional PCR ที่ใช้ในปัจจุบัน หากเจ้าหน้าที่ทางห้องปฏิบัติการมีความต้องการที่จะทดสอบ ก็จะต้องเตรียมน้ำยาเอง โดยซื้อส่วนผสมต่าง ๆ มาผสมกัน ซึ่งมีความยุ่งยากและทำให้เกิดความสิ้นเปลือง และที่สำคัญ เมื่อผสมน้ำยาแล้วไม่สามารถเก็บรักษาได้นาน เนื่องจากตัว ไพรเมอร์ที่ผสมกับน้ำยาองค์ประกอบอื่น ๆ แล้วจะมีอายุการใช้งานที่สั้น ทำให้ต้องเตรียมน้ำยา PCR ใหม่ทุกครั้งก่อนทดสอบ

จากปัญหาและอุปสรรคดังกล่าว นักเทคนิคการแพทย์หญิง (ทนพญ.) กอบกร พงศ์จันทรเสถียร นักเทคนิคการแพทย์ และเป็นนักวิจัยหลัก บริษัท วิโทร ไซเอนซ์ จำกัด ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนโครงการ “ยุววิสาหกิจเริ่มต้น” (TED Youth Startup Fund) โดยกองทุนพัฒนาผู้ประกอบการเทคโนโลยีและนวัตกรรม (TED Fund) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.)  จึงได้ทำการวิจัยและพัฒนาสูตรน้ำยาสำเร็จรูปสำหรับทดสอบยีนที่ก่อให้เกิดอัลฟ่าธาลัสซีเมีย ซึ่งเป็นชนิดความผิดปกติของยีนที่พบบ่อยในประเทศไทยและภูมิภาคเอเชีย โดยชุดน้ำยาทดสอบนี้มีชื่อว่า “Alpha Promix” โดยใช้เทคนิค Multiplex-Conventional PCR ในการทดสอบ

“การพัฒนาชุดทดสอบนี้ใช้เวลาถึง 5 ปี โดยมีความมุ่งหวังที่จะสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์เพื่อทำให้การทดสอบ PCR Alpha-thalassemia เป็นเรื่องง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น และสามารถจัดเก็บน้ำยาไว้ได้นานถึง 1 ปี ช่วยให้การทดสอบเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ” ทนพญ.กอบกร กล่าว

ทนพญ.กอบกร กล่าวด้วยว่า สำหรับไพรเมอร์ ที่ใช้ในชุดน้ำยา Alpha Promix นั้น ได้ถูกออกแบบใหม่ทั้งหมด โดยไพรเมอร์ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในน้ำยาทดสอบ มีลักษณะเป็นนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยวสั้น ๆ ที่ใช้สำหรับตรวจหายีนเป้าหมายในปฏิกิริยา PCR การออกแบบใหม่เพื่อให้การอ่านผลง่ายขึ้นและเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของชุดน้ำยา และได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิตชุดตรวจวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ ISO13485 แล้ว นอกจากนี้ยังได้จดอนุสิทธิบัตร ไว้เป็นที่เรียบร้อย 

ขณะเดียวกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัทเอ็มกรุ๊ปโฮลดิ้ง ก็ได้เข้าร่วมลงทุน เพื่อพัฒนาชุดน้ำยา Alpha Promix ให้ได้มาตรฐานสู่ระดับสากลต่อไป เพื่อให้สามารถเข้าถึงกลุ่มผู้ใช้ทั้งในประเทศและต่างประเทศ ที่มีความชุกของโรค ได้อย่างกว้างขวางมากยิ่งขึ้น