โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์ 10 กันยายน 2552 12:43 น.
หนอผีเสื้ออาจกลายเป็นสัตว์ทดลองชนิดใหม่แทนที่หนูทดลองก็ได้ (ภาพประกอบจาก www.laspilitas.com)
อาจเป็นโชคดีของประชากรหนู เมื่อนักวิทย์ไอร์แลนด์เสนอวิธีใหม่ในการใช้สัตว์ทดลอง โดยมี "หนอนผีเสื้อ" เป็นตัวตายตัวแทน ให้ได้ผลใน 48 ชั่วโมง ขณะที่หนูทดลองต้องรอผลนับเดือน แถมต้นทุนต่ำกว่าหลายร้อยเท่า หลังศึกษาพบกลไกกำจัดเชื้อโรคด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาวในแมลงคล้ายกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
เควิน คาวานาฟ (Kevin Kavanagh) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติ ไอร์แลนด์ (National University of Ireland) ศึกษากลไกการต่อสู้เชื้อโรคในแมลงบางชนิดให้ผลคล้ายในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในวงการสัตว์ทดลองได้ โดยรอยเตอร์ระบุว่า เขาเสนอผลการวิจัยเรื่องดังกล่าวเมื่อเร็วๆ นี้ ภายในการประชุมวิชาการด้านจุลชีววิทยา (Society for General Microbiology) ที่เอดินบะระ สก็อตแลนด์
การค้นพบครั้งนี้อาจทำให้หนู ซึ่งเป็นสัตว์ทดลองที่ถูกใช้ในการวิจัยและพัฒนายามากกว่า 80% กลายเป็นสิ่งไม่จำเป็นอีกต่อไปในอนาคต เนื่องจากคาวานาฟศึกษาพบว่า ในแมลงมีเซลล์ "ฮีมาโตไซต์" (haematocyte) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่คล้ายเซลล์ "นิวโทรฟิล" (neutrophil) เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่ง ที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมีหน้าที่จับกินแบคทีเรียที่เข้ามารุกล้ำเซลล์ในร่างกาย
เซลล์เม็ดเลือดขาวของทั้งแมลงและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีกลไกการทำงานที่คล้ายกัน โดยเซลล์ทั้ง 2 ชนิดนี้ จะสร้างสารเคมีที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ส่งออกมายังบริเวณผิวเซลล์เพื่อที่จะฆ่าเชื้อโรคที่รุกรานเข้าสู่ร่างกายด้วยการจับกิน
"เราทดลองใช้แมลงแทนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพื่อศึกษาว่าแบคทีเรียและเชื้อราทำให้เกิดโรคได้อย่างไร และเราก็ได้พบความสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยมมากระหว่างผลการทดลองที่ได้จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและผลที่ได้จากแมลง เหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะระบบภูมิคุ้มกันดั้งเดิมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบ 90% คล้ายกับของแมลง" คาวานาฟ ให้สัมภาษณ์กับรอยเตอร์ทางโทรศัพท์
คาวานาฟระบุอีกว่า หากเราใช้ตัวอ่อนของแมลงในการทดลองอย่างที่เราทำกันเป็นประจำ โดยใช้เพื่อทดสอบยาใหม่ในระยะแรก และจากนั้นจึงทดสอบซ้ำในหนูทดลองอีกทีหนึ่งเพื่อยืนยันผลการทดลอง วิธีนี้จะช่วยให้การทดสอบดำเนินไปได้เร็วเว่า
เพราะว่าการทดสอบในแมลงจะให้ผลภายใน 48 ชั่วโมง ขณะที่การทดสอบในหนูปกติต้องใช้เวลาประมาณ 4-6 สัปดาห์ จึงรู้ผล นอกจากนั้นแมลงยังมีราคาถูกกว่าหนูมากด้วย
แมลงที่สามารถนำมาใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ได้ เช่น แมลงวันผลไม้, ผีเสื้อกลางคืน, ชีประขาว เป็นต้น รวมทั้งตัวอ่อนของแมลงเหล่านี้ก็สามารถใช้ทดสอบยาต้านเชื้อโรคต่างๆ ได้เช่นกัน หรือศึกษาว่าเชื้อราก่อโรคแต่ละชนิดมีพิษรุนแรงขนาดไหนก็ได้
ทั้งนี้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใช้ในงานทดลองทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 85% คือสัตว์ฟันแทะ และส่วนมากคือหนูเมาส์ ซึ่งมีข้อได้เปรียบเพราะมีขนาดเล็ก ง่ายต่อการใช้ศึกษาในห้องแล็บ ขยายพันธุ์ได้รวดเร็ว และสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงระหว่างรุ่นได้อย่างรวดเร็ว
ทว่าการเลี้ยงหนูเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์มีต้นทุนสูงประมาณตัวละ 50-80 ปอนด์ (ประมาณ 2,500-4,000 บาท) ขณะที่แมลงจะมีต้นทุนต่ำกว่ามาก เช่น หนอนผีเสื้อมีต้นทุนเพียงตัวละ 10-20 เพนนี (ประมาณ 5-10 บาท)
อย่างไรก็ดี งานวิจัยชิ้นนี้คาวานาฟและทีมได้ร่วมกับบริษัทวิจัยและพัฒนายาแห่งหนึ่งในอังกฤษ ซึ่งมีความต้องการทดสอบออกฤทธิ์ทางยาถึง 700 ตัวอย่าง และจำเป็นต้องใช้หนูทดลองประมาณ 14,000 ตัว แต่พวกเขาก็เลือกคัดกรองเบื้องต้นด้วยโดยใช้แมลงเป็นตัวทดสอบ จนคัดสารที่มีประสิทธิภาพได้ 35 ตัวอย่าง ที่จะนำไปทดสอบขั้นต่อไปในหนูทดลอง ซึ่งช่วยลดการใช้หนูทดลองได้มากถึง 80%.
หนอผีเสื้ออาจกลายเป็นสัตว์ทดลองชนิดใหม่แทนที่หนูทดลองก็ได้ (ภาพประกอบจาก www.laspilitas.com)
อาจเป็นโชคดีของประชากรหนู เมื่อนักวิทย์ไอร์แลนด์เสนอวิธีใหม่ในการใช้สัตว์ทดลอง โดยมี "หนอนผีเสื้อ" เป็นตัวตายตัวแทน ให้ได้ผลใน 48 ชั่วโมง ขณะที่หนูทดลองต้องรอผลนับเดือน แถมต้นทุนต่ำกว่าหลายร้อยเท่า หลังศึกษาพบกลไกกำจัดเชื้อโรคด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาวในแมลงคล้ายกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
เควิน คาวานาฟ (Kevin Kavanagh) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติ ไอร์แลนด์ (National University of Ireland) ศึกษากลไกการต่อสู้เชื้อโรคในแมลงบางชนิดให้ผลคล้ายในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในวงการสัตว์ทดลองได้ โดยรอยเตอร์ระบุว่า เขาเสนอผลการวิจัยเรื่องดังกล่าวเมื่อเร็วๆ นี้ ภายในการประชุมวิชาการด้านจุลชีววิทยา (Society for General Microbiology) ที่เอดินบะระ สก็อตแลนด์
การค้นพบครั้งนี้อาจทำให้หนู ซึ่งเป็นสัตว์ทดลองที่ถูกใช้ในการวิจัยและพัฒนายามากกว่า 80% กลายเป็นสิ่งไม่จำเป็นอีกต่อไปในอนาคต เนื่องจากคาวานาฟศึกษาพบว่า ในแมลงมีเซลล์ "ฮีมาโตไซต์" (haematocyte) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่คล้ายเซลล์ "นิวโทรฟิล" (neutrophil) เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่ง ที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมีหน้าที่จับกินแบคทีเรียที่เข้ามารุกล้ำเซลล์ในร่างกาย
เซลล์เม็ดเลือดขาวของทั้งแมลงและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีกลไกการทำงานที่คล้ายกัน โดยเซลล์ทั้ง 2 ชนิดนี้ จะสร้างสารเคมีที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ส่งออกมายังบริเวณผิวเซลล์เพื่อที่จะฆ่าเชื้อโรคที่รุกรานเข้าสู่ร่างกายด้วยการจับกิน
"เราทดลองใช้แมลงแทนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพื่อศึกษาว่าแบคทีเรียและเชื้อราทำให้เกิดโรคได้อย่างไร และเราก็ได้พบความสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยมมากระหว่างผลการทดลองที่ได้จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและผลที่ได้จากแมลง เหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะระบบภูมิคุ้มกันดั้งเดิมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบ 90% คล้ายกับของแมลง" คาวานาฟ ให้สัมภาษณ์กับรอยเตอร์ทางโทรศัพท์
คาวานาฟระบุอีกว่า หากเราใช้ตัวอ่อนของแมลงในการทดลองอย่างที่เราทำกันเป็นประจำ โดยใช้เพื่อทดสอบยาใหม่ในระยะแรก และจากนั้นจึงทดสอบซ้ำในหนูทดลองอีกทีหนึ่งเพื่อยืนยันผลการทดลอง วิธีนี้จะช่วยให้การทดสอบดำเนินไปได้เร็วเว่า
เพราะว่าการทดสอบในแมลงจะให้ผลภายใน 48 ชั่วโมง ขณะที่การทดสอบในหนูปกติต้องใช้เวลาประมาณ 4-6 สัปดาห์ จึงรู้ผล นอกจากนั้นแมลงยังมีราคาถูกกว่าหนูมากด้วย
แมลงที่สามารถนำมาใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ได้ เช่น แมลงวันผลไม้, ผีเสื้อกลางคืน, ชีประขาว เป็นต้น รวมทั้งตัวอ่อนของแมลงเหล่านี้ก็สามารถใช้ทดสอบยาต้านเชื้อโรคต่างๆ ได้เช่นกัน หรือศึกษาว่าเชื้อราก่อโรคแต่ละชนิดมีพิษรุนแรงขนาดไหนก็ได้
ทั้งนี้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใช้ในงานทดลองทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 85% คือสัตว์ฟันแทะ และส่วนมากคือหนูเมาส์ ซึ่งมีข้อได้เปรียบเพราะมีขนาดเล็ก ง่ายต่อการใช้ศึกษาในห้องแล็บ ขยายพันธุ์ได้รวดเร็ว และสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงระหว่างรุ่นได้อย่างรวดเร็ว
ทว่าการเลี้ยงหนูเพื่อการทดลองทางวิทยาศาสตร์มีต้นทุนสูงประมาณตัวละ 50-80 ปอนด์ (ประมาณ 2,500-4,000 บาท) ขณะที่แมลงจะมีต้นทุนต่ำกว่ามาก เช่น หนอนผีเสื้อมีต้นทุนเพียงตัวละ 10-20 เพนนี (ประมาณ 5-10 บาท)
อย่างไรก็ดี งานวิจัยชิ้นนี้คาวานาฟและทีมได้ร่วมกับบริษัทวิจัยและพัฒนายาแห่งหนึ่งในอังกฤษ ซึ่งมีความต้องการทดสอบออกฤทธิ์ทางยาถึง 700 ตัวอย่าง และจำเป็นต้องใช้หนูทดลองประมาณ 14,000 ตัว แต่พวกเขาก็เลือกคัดกรองเบื้องต้นด้วยโดยใช้แมลงเป็นตัวทดสอบ จนคัดสารที่มีประสิทธิภาพได้ 35 ตัวอย่าง ที่จะนำไปทดสอบขั้นต่อไปในหนูทดลอง ซึ่งช่วยลดการใช้หนูทดลองได้มากถึง 80%.