อายุขัยเฉลี่ยของมนุษย์จะยืนยาวขึ้นพร้อมกันนั้นเราจะมีอวัยวะอะไหล่สำรองเป็นของตัวเองสำหรับเปลี่ยนถ่ายทดแทนได้ยามจำเป็นและที่สำคัญคือนี่ไม่ใช่ แค่จินตนาการเพ้อฝันอีกต่อไป แต่กำลังจะเป็นจริงในอนาคตอันใกล้นี้ด้วย iPS Technology

ร่องรอยความจำเริญทางการแพทย์ซึ่งถูกค้นพบ ภายในพีระมิดแถบลุ่มแม่น้ำไนล์ นับตั้งแต่มัมมี่ที่เป็นสักขีความอมตะแห่งสังขาร อีกทั้งอักษรภาพไฮโรกลิฟฟิก ที่จารึกองค์ความรู้ทางอายุรแพทย์รวมถึงสมุนไพรและเครื่องสำอางของชาวอียิปต์ไว้นั้นได้บ่งชี้ถึงความพยายาม มาแต่โบราณกาลในการสืบเสาะแสวงหาหนทางเอาชนะ ความตาย โรคภัยไข้เจ็บ และสังขารที่ร่วงโรย

แม้ว่าวิทยาการและศาสตร์ในหลายแขนงจะค่อยๆ พัฒนามาอย่างต่อเนื่องเอื้ออำนวยให้มนุษย์มีชีวิตความเป็นอยู่โดยรวมดีขึ้นกว่าอดีตมาก ทว่าตลอดช่วงเวลานับพันปีที่ผ่านมายังไม่มีใครเลยที่สามารถหลีกหนีความทุกข์สามในสี่แห่งสัจธรรมอันได้แก่ “แก่-เจ็บ-ตาย” ไปได้พ้น

จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ Prof.Dr.Shinya Yamanaka ตีพิมพ์ผลงานวิจัย iPS หนูทดลองสำเร็จเป็นครั้งแรกของโลกในปี 2006 ซึ่งกลายเป็นข่าวโด่งดัง ในแวดวงวิทยาศาสตร์การแพทย์ไปทั่วโลก

Prof.Dr.Shinya Yamanaka เกิดเมื่อ 4 กันยายน 1962 สำเร็จการศึกษาแพทยศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโกเบ ในปี 1987 และปริญญาเอกจาก Osaka City University ในปี 1993 จากนั้นรับทุนวิจัยในฐานะ postdoctoral fellow ที่ Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, University of California San Francisco ปัจจุบันดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ Center of iPS cell Research and Application (CiRA) แห่งมหาวิทยาลัยเกียวโต

ในอีก 1 ปีถัดมางานวิจัยของ Dr.Yamanaka ก้าวล้ำไปอีกขั้นด้วยผลวิจัยชิ้นใหม่ที่สามารถเปลี่ยนเซลล์ ผิวหนังคนให้กลายเป็น iPS ของมนุษย์ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกซึ่งถือเป็นหลักไมล์สำคัญที่ไม่เพียงแต่จุดประกายความหวังในการรักษาโรคบางโรคที่ไม่หายขาด ให้กลับเรืองรองขึ้นมาอีกครั้งแต่ยังกลายเป็นหนึ่งในเทรนด์การวิจัยในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพการแพทย์ที่ทั่วโลกให้ความสนใจมากที่สุดในขณะนี้

iPS ย่อมาจาก Induced Pluripotent Stem Cell โดยรากศัพท์ภาษาละติน Pluri แปลว่า มากกว่าหนึ่งซึ่งนำมาสมาสกับ Potent ในภาษาอังกฤษแล้วให้ความ หมายว่า “สามารถเปลี่ยนแปลงไปได้หลายชนิด” ดังนั้น iPS หมายถึงเซลล์ต้นกำเนิด (Stem Cell) ซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำให้เซลล์เดิมนั้นกลับมามีคุณสมบัติที่สามารถพัฒนาเปลี่ยนเป็นเซลล์ใหม่หลายชนิดที่ทำหน้าที่ จำเพาะตามต้องการได้ เช่น กลายไปเป็นเซลล์ประสาท, เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ, เซลล์ตับอ่อน เป็นต้น

ภายหลังจากเซลล์ไข่ของมารดาเกิดการปฏิสนธิ แล้วจะเริ่มแบ่งเซลล์จากหนึ่งเป็นสอง จากสองเป็นสี่ ทวีคูณไปเรื่อยๆ จนเป็นกลุ่มเซลล์แล้วเคลื่อนไปฝังตัวยังโพรงมดลูกในระยะคัพภะ (Embryonic stage) เป็นระยะที่มีเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน (Embryonic Stem Cells: ES) ซึ่งมีคุณสมบัติ Pluripotent ตามธรรมชาติ ที่พร้อมเข้าสู่กระบวนการ differentiation เปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดใหม่ทำหน้าที่จำเพาะเพื่อพัฒนาต่อไปเป็นอวัยวะของร่างกายในที่สุด

เมื่อเซลล์ร่างกายเจริญเติบโตเต็มที่แล้วจะสูญเสีย คุณสมบัติ Pluripotent เนื่องเพราะบางส่วนของรหัสพันธุกรรมถูกระงับหน้าที่ไว้และเข้าสู่ภาวะถดถอยแก่ชรา (Aging) ซึ่งเป็นไปตามโปรแกรมภายในเซลล์ที่ถูก กำหนดไว้แล้ว ในทางตรงกันข้ามหากเซลล์ร่างกายยังคงแบ่งตัวและเปลี่ยนแปลงต่อไปเรื่อยๆ ไม่หยุดยั้งก็จะเกิดสิ่งผิดปกติขึ้นภายในร่างกายไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่ง

นี่คือข้อเท็จจริงที่ยังไม่มีใครสามารถหยุดยั้งกลไก Aging ของธรรมชาติได้อย่างถาวร ทั้งในระดับเซลล์รวมไปถึงสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่เกิดมาแล้วล้วนต้องผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนี้นำไปสู่ความชราภาพ, ก่อเกิดพยาธิสภาพของโรคและดับสูญไป

แนวคิดนอกกรอบว่าด้วย Nuclear Reprogramming ของ Sir John Gurdon ในปี 1966 กลายเป็นพื้นฐานการวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่เสนอความเป็นไปได้ในการปรับ สภาวะเซลล์ร่างกายที่โตเต็มวัยให้กลับคืนไปอยู่ในระยะเริ่มต้นคล้ายกับเซลล์ต้นกำเนิดหลังจากการปฏิสนธิ

ด้วยคุณสมบัติ Pluripotent เยี่ยงฝาแฝดกับ ES เช่นนี้จึงทำให้เชื่อมั่นได้ว่า iPS มีศักยภาพสูงพอที่จะใช้รักษาโรคได้โดยไม่ก่อให้เกิดการแพ้เนื่องจากนำมาจากเซลล์ของตัวเอง นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญช่วยให้การวิจัยยาใหม่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ความสำเร็จของ iPS ไม่ได้เกิดขึ้นด้วยเหตุบังเอิญหรือโชคช่วยหากแต่ต่อยอดมาจากหลักการ Nuclear Reprogramming โดยเป็นผลลัพธ์จากสแกนหาส่วนประกอบของรหัสพันธุกรรม 18 ชนิดซึ่งเป็นโปรตีนที่เข้าข่ายสามารถ ใช้เหนี่ยวนำให้เซลล์ร่างกายย้อนกลับมามีคุณสมบัติ Pluripotent ได้

Dr.Yamanaka พบว่าการนำโปรตีน 4 ชนิดได้แก่ Oct3/4, Sox2, Klf4 และ c-Myc ใส่เข้าไปในนิวเคลียสของ เซลล์ร่างกายเป็นวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการเหนี่ยวนำให้เซลล์กลับมาแสดงคุณสมบัติคล้ายกับ ES ดังที่กล่าวไว้ข้างต้นหรืออรรถาธิบายในอีกนัยหนึ่งก็คือเป็นเสมือนการหมุนทวนเข็มนาฬิกาย้อนโปรแกรมกลับไปตั้งต้นใหม่เหมือน กับเซลล์ที่มีอายุน้อยๆ อีกครั้ง

กระนั้นก็ตามในระหว่างการศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานอื่นๆ ของ iPS อย่างละเอียดพบว่ามีกลุ่มเซลล์บางชนิดพัฒนาต่อไปเป็นเซลล์มะเร็งซึ่งมีสาเหตุจาก c-Myc ที่ใช้เหนี่ยวนำเซลล์ผิวหนัง

ข้อจำกัดดังกล่าวได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วนนำไปสู่ความสำเร็จก้าวสำคัญในปี 2008 ซึ่งทีมวิจัยของ Dr.Yamanaka ที่ CiRA ค้นพบเทคนิคใหม่สำหรับผลิต iPS โดยไม่จำเป็นต้องใช้ c-Myc อีก อันเป็นหลักประกัน ได้ว่า iPS รุ่นใหม่นี้จะสามารถควบคุมการเปลี่ยนแปลง ไปเป็นเซลล์ที่ต้องการได้ 100%

ในขณะเดียวกันตั้งแต่งานวิจัยชิ้นแรกของ iPS ได้รับการตีพิมพ์นั้นนักวิจัยจากทั่วโลกให้ความสนใจ หัวข้อวิจัยนี้เป็นอย่างมากโดยเฉพาะรัฐบาลอเมริกันได้ทุ่มเทสนับสนุนทั้งงบประมาณและจำนวนนักวิจัยซึ่งมากกว่าญี่ปุ่นประมาณ 20 เท่าตัวในช่วง 3-4 ปีที่ผ่านมา ซึ่งปัจจุบันบทความวิชาการเกี่ยวกับ iPS จากอเมริกามีจำนวนมากเป็นอันดับ 1 ของโลก

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีปริมาณที่น้อยกว่าแต่การค้นพบองค์ความรู้ใหม่ที่สำคัญส่วนใหญ่ยังมาจากบทความวิชาการทางฝั่งญี่ปุ่นซึ่งขณะนี้ได้ก้าวผ่านการศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานและความปลอดภัยของ iPS อีกทั้งพร้อมที่จะประยุกต์ใช้ในระดับคลินิกแล้วโดยตั้งเป้าหมายลำดับแรกภายในปี 2017 ไปยังโรคบางโรคที่ไม่มีวิธีการรักษาให้หายขาดได้และมีผู้ป่วยจำนวนมาก จากนั้นจึงเพิ่มขีดความสามารถในการรักษาโรคอื่นๆเป็นลำดับต่อไป

การประยุกต์ iPS ทางคลินิกในญี่ปุ่นเป็นโครงการ ขนาดใหญ่และกำลังเป็นรูปธรรมพร้อมเริ่มต้นในปี 2013 ได้รับความร่วมมือจากสถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัยชั้นนำภายในญี่ปุ่นที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านซึ่งตอบรับเข้าร่วมโครงการเป็นระบบเครือข่ายที่แบ่งหน้าที่ กันรับผิดชอบอย่างชัดเจน เช่น โรคมะเร็ง, โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงในผู้ป่วยสูงอายุ, โรคหลอดเลือดและหัวใจ, โรคพาร์คินสัน, โรคเบาหวาน, โรคตา

วิสัยทัศน์ของงานวิจัย iPS ทางคลินิกในญี่ปุ่นที่กำลังดำเนินอยู่ในขณะนี้ไม่ได้มุ่งเน้นรักษาความเป็นผู้นำในสาขานี้เพียงอย่างเดียว ทั้งนี้ยังมีปัจจัยเชี่อมโยง เข้ากับนโยบายสาธารณสุขระดับชาติ, นโยบายการแข่งขันทางเศรษฐกิจรวมถึงประเด็นของจริยธรรมอย่างแนบแน่น แต่เหนือสิ่งอื่นใด iPS ของญี่ปุ่นที่กำลังจะสัมฤทธิผลในอนาคตอันใกล้นี้จะเป็นประโยชน์อย่างมหาศาลต่อมนุษยชาติทั้งมวล