ศาสตราจารย์นายแพทย์ ดร. อภิวัฒน์ มุทิรางกูร

จาก Thailand Science and Technology Wikipedia

ตั้งแต่ปี พ.ศ.2537 ศาสตราจารย์นายแพทย์ ดร.อภิวัฒน์ และคณะวิจัยได้ริเริ่มงานวิจัยทางด้านอณูพันธุศาสตร์ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อศึกษาชีววิทยาของการเกิดมะเร็ง จนถึงปัจจุบันทางคณะผู้

วิจัยได้เขียนรายงานเป็นบทความต้นฉบับในวารสารทางวิทยาศาสตร์รวม 68 เรื่อง ซึ่งได้รับการอ้างอิงถึง 1235 ครั้ง และที่สำคัญ คณะผู้วิจัยได้ค้นพบปรากฏการณ์ทางอณูพันธุศาสตร์ที่เกี่ยวกับโรคในมนุษย์หลาย

ครั้ง การค้นพบนี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ได้ งานวิจัยของผู้วิจัยและคณะมีลักษณะเฉพาะตัวที่แตกต่างจากงานวิจัยโดยทั่วไป งานวิจัยทางด้านชีววิทยาของโมเลกุลและเซลล์ส่วนใหญ่ต้องการ

เทคโนโลยีชั้นสูงและงบประมาณจำนวนมาก ซึ่งเป็นสิ่งที่ประเทศไทยมักจะขาดแคลน แต่งานวิจัยเกือบทั้งหมดของผู้วิจัยและคณะได้ทำการศึกษาภายในประเทศโดยนักวิจัยไทยซึ่งอาศัยเทคโนโลยีขั้นพื้นฐาน

บทความนี้จะเปิดเผยวิธีแห่งการประสบความสำเร็จในงานวิจัยเหล่านี้

ก้าวแรก

ทุนวิจัยแรกที่ผู้วิจัยและคณะได้รับจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัยมีวัถุประสงค์เพื่อทำแผนที่จีโนมในการค้นหายีนต้านมะเร็งของมะเร็งโพรงหลังจมูก คณะผู้วิจัยนี้เป็นคณะแรกที่ประสบความสำเร็จ

ในการทำแผนที่จีโนมของมะเร็งชนิดนี้ เหตุผลหลักของความสำเร็จน่าจะเกิดจากการที่ผู้วิจัยได้เลือกใช้เทคโนโลยีเดียวกับที่เคยใช้ในการทำวิทยานิพนธ์เพื่อศึกษากลไกที่ทำให้เกิดความผิดปกติของ

โครโมโซมที่ 15 โดยมีที่มาจากพ่อหรือแม่อย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น (uniparental disomy, UPD) ความผิดปกติในลักษณะนี้ส่งผลให้เกิดโรคพันธุกรรม โดยทั่วไปนักวิจัยที่เริ่มต้นใหม่มักจะประสบความสำเร็จ

ได้ยาก แนวทางการศึกษาโดยเลือกใช้วิธีการศึกษาที่นักวิจัยมีความถนัดและรู้จริงมากที่สุดจึงน่าจะเป็นหนทางหนึ่งที่นำไปสู่การประสบความสำเร็จได้ รวมทั้งการนำเทคโนโลยีของสาขาวิชาหนึ่งมาใช้ศึกษาในอีก

สาขาวิชาหนึ่งก็มักจะได้ผลการศึกษาที่น่าสนใจ

การค้นพบโดยสมมติฐาน

งานวิจัยแรกที่ผู้วิจัยได้รายงานนั้น เป็นการศึกษาการทำงานของเอนไซม์ทีโลเมอร์เรส (telomerase) ในโรคปื้นขาวในช่องปาก (oral leukoplakia) ซึ่งเป็นความผิดปกติของเซลล์ที่สามารถพัฒนาไปเป็น

มะเร็งได้เซลล์ที่มีเอนไซม์ทีโลเมอร์เรสทำงานมักจะเป็นเซลล์ที่แบ่งตัวได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งเอนไซม์ทีโลเมอร์เรสนี้จะพบบ่อยในเซลล์มะเร็งแต่ไม่พบในเซลล์มะเร็งปกติ ทฤษฎีของการเกิดมะเร็งกล่าวว่า

การเกิดมะเร็งมีลักษณะเป็นหลายขั้นตอน ทำให้สามารถพบพยาธิสภาพพัฒนาจากเนื้อเยื่อปกติเป็นเนื้อเยื่อย่อยก่อนเกิดมะเร็ง และตามด้วยมะเร็งในที่สุด เนื่องจากปื้นขาวในช่องปากเป็นเนื้อเยื่อก่อนการเป็น

มะเร็ง การตั้งสมมติฐานเพื่อศึกษาการทำงานของเอนไซม์ทีโลเมอร์เรสในโรคปื้นขาวในช่องปาก จึงเป็นสมมติฐานที่สมเหตุสมผล การศึกษานี้แสดงถึงวิธีการค้นพบสิ่งใหม่ๆ ด้วยการตั้งสมมติฐานโดยพิจารณาจาก

เหตุการณ์สองเหตุการณ์ของตัวแปรที่มีความสัมพันธ์กัน ในกรณีนี้การทำงานของเอนไซม์ทีโลเมอร์และมะเร็งเป็นเหตุการณ์แรก ส่วนเนื้อเยื่อก่อนเกิดมะเร็งและการเป็นมะเร็งเป็นเหตุการณ์ที่สอง ดังนั้น จึงสามารถ

คาดการณ์ได้ว่า การทำงานของเอนไซม์ทีโลเมอร์เรสและเนื้อเยื่อก่อนเกิดมะเร็งน่าจะมีความสัมพันธ์กัน

ผู้วิจัยได้ใช้แนวทางนี้เพื่อค้นหาลักษณะทางพันธุกรรมของโรคในมนุษย์หลายลักษณะ ลักษณะที่สำคัญที่สุดน่าจะเป็นการค้นพบว่า น้ำเหลืองในกระแสเลือดของผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูกจะสามารถตรวจพบ

ดีเอ็นเอของไวรัสเอพสไตน์บาร์ หรือ เรียกย่อๆ ว่า "EBV" ได้ (Epstein Bar virus, EBV) การศึกษานี้ทำโดยอาศัยความรู้สองข้อ ข้อแรกมะเร็งโพรงหลังจมูกเป็นมะเร็งที่พบว่ามีดีเอ็นเอของ EBV อยู่ข้างใน

เซลล์มะเร็ง และข้อที่สองมีรายงานพบว่าสามารถตรวจพบดีเอ็นเอของเซลล์มะเร็งในกระแสโลหิตของผู้ป่วยได้ ดังนั้นจึงน่าสนใจที่จะศึกษาเพื่อค้นหาดีเอ็นเอของ EBV ในน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูก

การค้นพบนี้ได้นำไปสู่การตรวจวัดปริมาณดีเอ็นเอของ EBV เพื่อติดตามผลการรักษาผู้ป่วยมะเร็งโพรงหลังจมูกซึ่งเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงและใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน

การค้นพบจากการสังเกตผลการทดลองที่เหนือความคาดหมาย

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์หลายต่อหลายครั้งเกิดขึ้นโดยบังเอิญ เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้วิจัยและคณะ ได้รายงานลักษณะการตกแต่งดีเอ็นเอโดยการเติมหมู่เมททิล (CH₃) บริเวณดีเอ็นเอที่ฉีกขาดที่

เกิดขึ้นเอง (endogenous DNA double strand breaks, EDSBs) โดยพบว่า เมื่อเปรียบเทียบปริมาณของหมู่เมททิลบน EDSBs จะมีค่าสูงกว่าจีโนม แสดงว่าดีเอ็นเอที่ฉีกขาดจะเกิดขึ้นหรือถูกซ่อมได้ในกระบวน

การที่แตกต่างกัน ขึ้นกับดีเอ็นเอบริเวณนั้นๆ มีหมู่เมททิลหรือไม่ การค้นพบนี้น่าจะเป็นแนวทางสำคัญที่จะอธิบายว่า เพราะเหตุใดเซลล์มะเร็งซึ่งจีโนมมักจะมีหมู่เมททิลลง จึงมีการกลายพันธุ์ที่เร็วกว่าปกติ ผู้วิจัย

เชื่อว่า EDSBs ที่มีเมททิลจะถูกซ่อมได้ช้ากว่าแต่มีความผิดพลาดเกิดขึ้นน้อยกว่าส่งผลให้จีโนมปกติ เชื่อว่าสมมติฐานนี้จะเป็นแนวทางการป้องกันการเกิดมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพในอนาคต ที่น่าประทับใจใน

การศึกษาครั้งนี้คือเมื่อเริ่มแรกคณะผู้วิจัยทำการศึกษาจีโนมของมะเร็งโพรงหลังจมูกเพื่อค้นหาการฉีกขาดของดีเอ็นเอที่จำเพาะที่และในเซลล์ปกติจะพบเฉพาะเซลล์เม็ดเลือดลิมพ์โพไวต์ที่เรียกว่า[[วีดีเจรีคอมไบ

เนชัน]] (V(D)J recombination) อย่างไรก็ดีการทดลองเบื้องต้นของงานวิจัยนี้พบว่าเซลล์ปกติอื่นที่ได้รับการคาดหมายว่าจะให้ผลลบกลับให้ผลเป็นบวกทั้งหมด โดยทั่วไปผลงานวิจัยในลักษณะนี้มักจะถูกทิ้ง แต่

ในขณะนั้น ผู้วิจัยกลับนึกถึงความสัมพันธ์ระหว่าง หมู่เมททิล, EDSBs และการกลายพันธุ์ของจีโนมมะเร็ง (เพราะจีโนมมีเมททิล น้อย) ขึ้นมา

ดังนั้นการค้นพบใหม่โดยบัญเอิญจะเกิดขึ้นได้ถ้านักวิทยาศาสตร์สังเกตสิ่งใหม่ๆ หรือใช้วิธีการใหม่ๆ ในการสังเกต เช่น การศึกษาก่อนหน้านี้ใช้การทำการจับติดเพื่อศึกษาหมู่เมททิลของจีโนมทีไลน์ 1

(LINE-1) เมื่อเปลี่ยนวิธีการศึกษาเป็นพีซีอาร์ก็จะได้ผลที่แตกต่างไปจากเดิม นักวิทยาศาสตร์ควรจะพยายามสังเกตและไม่ละเลยผลการทดลองที่อยู่นอกเหนือความคาดหมายที่สำคัญนักวิทยาศาสตร์ควรจะ

สามารถคาดเดาถึงสาเหตุของผลการทดลองนั้น และตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งที่สังเกตพบ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะเป็นที่มาที่สำคัญของการศึกษาที่จะเกิดขึ้นตามมา

สรุป

จากรายงานต้นฉบับทั้ง 68 ฉบับของผู้วิจัยและคณะ พบว่า ได้มีการรายงานการค้นพบใหม่หลายครั้ง ได้แก่ UPD15, เอนไม์ทีโลเมอร์เรสในปื้นขาวในช่องปาก ดีเอ็นเอ EBV ในน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งโพรง

หลังจมูก ดีเอ็นเอของไวรัสฮิวแมนพาพิโลมาในน้ำเหลืองของผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก การค้นพบยีนที่ส่งเสริมการเกิดมะเร็งโพรงหลังจมูก ได้แก่ ยีน PIGR และ HLA-E, หมู่เมททิลของยีน SHP-1 ในเซลล์เยื่อบุ

ผิวและการมีหมู่เมททิลลดลงในโรคสะเก็ดเงิน การค้นพบยีนที่มีหมู่เมททิลในเซลล์มะเร็งโพรงหลังจมูกหรือมะเร็งปากมดลูก และยีน TTC12 ในมะเร็งเม็ดเลือด การบรรยายลักษณะและปริมาณหมู่เมททิลใน

จีโนม และการศึกษาหมู่เมททิลของ EDSBs, การค้นพบบางส่วนมาจากตั้งสมมุติฐานเพื่อตรวจสอบ ส่วน UPD15, SHP-1, TTC12, ลักษณะและปริมาณของหมู่เมททิลของจีโนม และ EDSBs เป็นการค้นพบแบบ

เกิดขึ้นโดยบังเอิญงานวิจัยทางมนุษย์และอณูพันธุศาสตร์ เริ่มจากการศึกษาเพื่อหาองค์ความรู้ใหม่เพื่อที่จะทำให้เกิดความเข้าใจถึงชีววิทยาของดีเอ็นเอ ความรู้นี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาวิธีการดูแลรักษาผู้ป่วย

ดังนั้นงานวิจัยพื้นฐาน นอกจากจะมีความสำคัญต่อมนุษย์ชาติแล้ว ยังเป็นรากฐานที่ส่งผลถึงสถานะทางสังคมและเศรษฐกิจของชาติทั้งทางตรงและทางอ้อมอีกด้วย งานวิจัยพื้นฐานในระดับนานาชาติเป็นงานวิจัย

ที่มีการแข่งขันสูงที่ต้องการลงทุนที่มาก อย่างไรก็ดี ปัจจัยที่สำคัญที่สุดต่อความสำเร็จในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์คือความฉลาดและปัญญา

ที่มา: รางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี พ.ศ. 2551

ผลงานอื่นๆ

Detection of LINE-1s hypomethylation in oral rinses of oral squamous cell carcinoma patients Subbalekha, K., Pimkhaokham, A., Pavasant, P., Chindavijak, S., Phokaew, C., Shuangshoti, S., Matangkasombut, O., Mutirangura, A.2009 Oral Oncology 45 (2), pp. 184-191

A gene conversion hotspot in the human growth hormone (GH1) gene promoter Wolf, A., Millar, D.S., Caliebe, A., Horan, M., Newsway, V., Kumpf, D., Steinmann, K., (...), Cooper, D.N.2009 Human Mutation 30 (2), pp. 239-247