โพสต์ 7 มิ.ย. 56 ปรับปรุง 24 พ.ค. 57 3,043 Views

การกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนในห้องทดลองทำอย่างไร

การกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนในห้องทดลองทำอย่างไร

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

สเต็มเซลล์มีศักยภาพเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงได้ ซึ่งคุณสมบัติข้อนี้เป็นที่น่าสนใจมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเข้าใจกลไกของสัญญาณภายในและภายนอกเซลล์ที่ทำให้สเต็มเซลล์เปลี่ยนไปเป็นเซลล์เฉพาะได้โดยผลจากการวิจัยทำให้ทราบว่า มีทั้งปัจจัยภายในและภายนอกสเต็มเซลล์ที่ทำให้เกิดกระบวนการดังกล่าว ปัจจัยภายในควบคุมโดยยีนภายในเซลล์ ส่วนปัจจัยภายนอกควบคุมโดยสารเคมีที่หลั่งออกมาจากเซลล์อื่น ลักษณะทางกายภาพระหว่างสเต็มเซลล์และเซลล์ใกล้เคียง รวมทั้งโมเลกุลอื่นรอบๆ สเต็มเซลล์ กระบวนการที่สเต็มเซลล์เปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง เรียกว่าดิฟเฟอเรนชิเอชั่น (differentiation) สเต็มเซลล์จากร่างกายจะพัฒนาเฉพาะหน้าที่ เนื่อเยื่อตรงอวัยวะส่วนใหนก็จะพัฒนาได้เฉพาะส่วนนั้น ส่วนสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนจะสามารถพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อทุกชนิดของร่างกาย

ในการเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนในห้องปฎิบัติการ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาหาวิธีกระตุ้นหรือชักนำให้เซลล์ต้นกำเนิดพัฒนาไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง เช่น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์หลอดเลือด เซลล์เม็ดเลือด เซลล์ประสาท เป็นต้น พบว่าสามารถควบคุมสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนได้หลายวิธีด้วยกัน

 

  • วิธีแรก เป็นการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมีของอาหารเลี้ยงเซลล์
  • วิธีที่สอง ทำการเปลี่ยนแปลงส่วนผิวของจานเพาะเลี้ยงเซลล์
  • วิธีที่สาม โดยการเติมหรือสอดใส่ยีนที่เฉพาะเจาะจงลงไป

 

หลังจากการค้นคว้าวิจัยและทดลองเป็นเวลาที่ยาวนานหลายปี ในที่สุดก็ได้สูตรในการกระตุ้นหรือชักนำให้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงได้สำเร็จ และได้ทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลเหล่านี้กันอย่างกว้างขวางระหว่างห้องปฎิบัติการต่างๆทั่วโลก ก่อให้เกิดทิศทางการค้นคว้าและวิจัยที่ชัดเจน อีกทั้งดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความคืบหน้าที่น่าพอใจอย่างยิ่ง

 

ในที่นี้ขอยกตัวอย่างการกระตุ้นให้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการเปลี่ยนไปเป็นเซลล์สร้างเม็ดเลือด ตั้งแต่ปี 1985 นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่า สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของหนูทดลองสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดได้โดยไม่ต้องกระตุ้นด้วยสารเร่งการเจริญเติบโตชนิด hematopoietic growth factors สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของหนูที่เพาะเลี้ยงในห้องปฎิบัติการสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่พัฒนาต่อไปป็นเม็ดเลือดทุกชนิด แต่ปัญหาที่เกิดขึ้นขณะนั้นคือ ไม่แน่ใจว่าความสามารถของเซลล์เหล่านั้นจะยังคงอยู่ตลอดไปหรือไม่

เมื่อเปลี่ยนมาใช้สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของมนุษย์และเซลล์สืบพันธุ์ ข้อมูลจากผลการศึกษาทดลองพบปัญหาบางประการ จนกระทั่งห้องปฎิบัติการของ James Thomson รายงานในปี 1999 ว่าเขาสามารถกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของมนุษย์ให้พัฒนาไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดได้สำเร็จ นักวิทยาศาสตร์จากอิสราเอลรายงานความสำเร็จในการกระตุ้นสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนของมนุษย์ให้พัฒนาไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด และสามารถตรวจพบโปรตีนแกมมาโกลบิน รวมทั้งพบว่าเป็นเซลล์ชนิด CD34+ cells

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

 

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นได้ เชื่อว่าคงไม่สามารถทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ประสาทได้ แต่จากการทดลองในห้องปฏิบัติการในระยะหลัง พบว่าสามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดชนิดหนึ่งไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นได้ เรียกวิธีการนี้ว่าพลาสติกซิตี้ (plasticity) ยกตัวอย่างเช่นในห้องปฏิบัติการนักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดให้เป็นเซลล์ประสาทได้ หรือสามารถเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดในตับให้สร้างอินซูลินได้ รวมทั้งทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจได้

ขอขอบคุณ

Author

นพ. วรวุฒิ เจริญศิริ

ศูนย์ข้อมูลสุขภาพกรุงเทพ

174 บทความ

ผู้ประพันธ์

คำสงวนสิทธิ์

รายงานฉบับนี้เป็นการนำเสนอข้อมูลที่ได้รวบรวมจากแหล่งต่างๆ ที่น่าเชื่อถือในเชิงวิเคราะห์ มีวัตถุประสงค์ต้องการเผยแพร่เพื่อประโยชน์ด้านการแลกเปลี่ยนเรียนรู้ และประโยชน์แก่ส่วนรวม ไม่ได้เจตนาแนะนำข้อมูลเพื่อการวินิจฉัยโรคหรือการรักษาโรค ตลอดจนไม่ใช่เพื่อการนำข้อมูลไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์หรือมีเจตนาเอื้อผลประโยชน์ทางธุรกิจใดๆ ศูนย์วิจัยสุขภาพกรุงเทพ เครือโรงพยาบาลกรุงเทพ จึงไม่ขอรับรองความถูกต้อง ครบถ้วน สมบูรณ์ และเป็นปัจจุบัน ของข้อมูลเกี่ยวกับยา โรค สาเหตุ อาการ วิธีการดูแลรักษา นวัตกรรมหรือเทคโนโลยีใหม่ๆ บางส่วนยังไม่มีการรับรองผลของการใช้งาน รวมทั้งไม่มีหลักฐานรับรองที่สมบูรณ์ครบถ้วน ดังนั้น ผู้ใช้ข้อมูล ควรใช้วิจารณญาณในการรับข้อมูลหรือปรึกษาผู้ประกอบวิชาชีพด้านสุขภาพเพิ่มเติม หากมีการนำข้อมูลไปใช้โดยไม่ปรึกษาผู้ประกอบวิชาชีพด้านสุขภาพ ทางศูนย์วิจัยสุขภาพกรุงเทพจะไม่รับผิดชอบต่อความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการใช้ หรือการอ้างอิงข้อมูลจากรายงานฉบับนี้ และศูนย์วิจัยสุขภาพกรุงเทพขอสงวนสิทธิ์ในการแก้ไข ดัดแปลงรายงานฉบับนี้โดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า

บทความที่เกี่ยวข้อง

อาหารที่จำเป็นสำหรับฟันและลดการฟันผุ

6 มิถุนายน 2556 2.647

อาหารที่ท่านรับประทานมีผลต่อสุขภาฟันของท่าน ดังนั้นจึงควรทานอาหารที่ครบหมู่ ซึ่งจะช่วยในการเสริมสร้างกระดูกและเหงือกให้แข็งแรง ช่วยป้องกันฟันผุ

ฟีฟ่าใช้กีฬาฟุตบอลต่อสู้กับโรคภัยไข้เจ็บ (The 11 for Health programme)

17 กุมภาพันธ์ 2557 5.497

ฟีฟ่าอาศัยความนิยมการเล่นฟุตบอล หรือดูเกมส์ฟุตบอลของชาวโลกมาเป็นกลยุทธ์ในการช่วยสังคมโลกให้ได้อานิสงส์ใน การรับรู้ข่าวสารเกี่ยวกับการป้องกันโรคภัยไข้เจ็บทั้งโรคติดต่อ และไม่ติดต่อที่เป็นปัญหาใหญ่ของชาวโลกในทุกประเทศที่เผชิญกับชะตากรรม

ต่อมไทรอยด์ทำงานน้อยกว่าปกติ

5 มิถุนายน 2556 3.560

ต่อมไทรอยด์ทำงานน้อยเป็นภาวะที่ตรงข้ามกับต่อมไทรอยด์ทำงานมาก ฮอร์โมนต่อมไทรอยด์ในเลือดอยู่ในระดับน้อยเกินไป และทำให้เกิดอาการจากการที่มีฮอร์โมนน้อย สาเหตุของต่อมไทรอยด์ทำงานน้อยเกิดได้จาก

ค้าหาข้อมูลสุขภาพ