นี่คือ “ตับจิ๋วของมนุษย์” ที่นักวิจัยสร้างและให้หนูทดลองใช้จนสำเร็จ

วันที่ 2 มิถุนายน 2020 เว็บไซต์รวมผลงานวิจัยความน่าเชื่อถือสูง Cell Reports ได้เผยแพร่ความสำเร็จ ของทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก ในการทดลองปลูกถ่ายตับมนุษย์เข้าสู่ร่างกายหนูทดลอง ซึ่งทำให้ได้ “ตับเทียมที่ใช้งานได้จริง” โดยหนูตัวนั้นสามารถรอดชีวิตและมีสุขภาพแข็งแรงเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้นเลยด้วย (เจ๋งฝุด ๆ)

ตับเทียมที่มีโครงสร้างภายนอกจากตับหนู และเซลล์ภายในจากเซลล์ผิวหนังมนุษย์

ผลงานในครั้งนี้กลายเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่จะช่วยชีวิตผู้ป่วยตับวายเรื้อรังที่มีมากกว่า 40,000 รายต่อปี และทุก ๆ ปี จะมีผู้ป่วยตับวายอย่างน้อย 14,000 รายในสหรัฐฯ ที่ต้องจบชีวิตอย่างน่าเศร้าโดยไม่ทันได้ทำการปลูกถ่ายอวัยวะเลยด้วยซ้ำ

ดังนั้น การทดลองจึงเริ่มจากแนวคิดที่ว่า ในระหว่างที่ผู้ป่วยตับวายกำลังเฝ้ารออวัยวะจากผู้บริจาค เราน่าจะปลูกถ่ายตับเทียมที่ทำงานได้ดีระดับหนึ่งไปก่อน เพื่อช่วยยืดอายุของผู้ป่วยจนกว่าจะถึงคิวเข้ารับการปลูกถ่ายตับจริง ๆ จากมนุษย์ (เพราะตับของผู้ป่วยไม่สามารถทำงานได้ และการรอคอยอวัยวะจากผู้บริจาคก็ช้าเกินไป จึงจำเป็นต้องปลูกถ่ายเพื่อเปลี่ยนเอาตับที่สามารถทำงานได้เข้าไปแทนที่ก่อนนั่นเอง)

ขั้นตอนการสร้างตับเทียมแบบวิทย์จ๋า ๆ (แต่ข้อความด้านล่างเล่าได้ย่อยมาให้ทุกคนแล้ว)

ส่วนวิธีการสร้างตับเทียมก็สามารถอธิบายง่าย ๆ ได้ ดังนี้

1.นักวิจัยนำเซลล์จากผิวหนังของมนุษย์ มาเข้าสู่กระบวนการย้อนอายุเซลล์ให้กลายเป็นเซลล์ต้นกำเนิด ที่เรียกว่า Steam-cell (สเต็มเซลล์) ซึ่งเซลล์ต้นกำเนิดที่ได้ จะสามารถเติบโตไปเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้ ขึ้นอยู่กับการกำหนดทิศทางของนักวิจัย โดยเราเรียกกระบวนการนี้ว่า (Reprogramming)

2.เซลล์ต้นกำเนิดถูกเลี้ยงให้เติบโตเป็นเซลล์ตับและเซลล์อื่น ๆ ที่จำเป็นต่อการทำงานของตับ โดยปกติหากต้องการให้ได้จำนวนเซลล์เท่ากับที่มีในตับของมนุษย์จริง ๆ จะต้องใช้ระยะเวลาเลี้ยงนานถึง 2 ปี แต่เนื่องจากครั้งนี้ทดลองกับหนู จึงใช้จำนวนเซลล์น้อยลง ทำให้ระยะเวลาในการเลี้ยงจึงลดเหลือเพียงไม่กี่สัปดาห์

(ขวา-คือโครงสร้างภายนอกของตับหนูที่กำลังถูกกำจัดเซลล์เดิมทิ้ง) // (ซ้าย-คือขั้นตอนที่นักวิจัยกำลังเติมเซลล์ที่เพาะเลี้ยงไว้เข้าไปในโครงสร้าง)

3.เมื่อเปลี่ยนสเต็มเซลล์ให้เป็นเซลล์ตับได้ตามต้องการแล้ว ขั้นตอนถัดมาคือการหาโครงสร้างที่ใช้ในการบรรจุเซลล์ตับเหล่านี้ นักวิจัยจึงนำตับเดิมของหนูมาทำการสลายเซลล์ที่มีอยู่ออกให้หมด จนเหลือแต่โครงสร้างภายนอก (เรียกว่า Liver scaffold) จากนั้นจึงแทนที่ด้วยเซลล์ตับที่เพาะเลี้ยงไว้ (เปรียบเหมือนการเทปูนลงในแม่พิมพ์นั่นเอง)

4.เมื่อได้ตับที่สมบูรณ์ (โครงสร้างภายนอกจากตับเดิมของหนู + เซลล์ภายในจากเซลล์ที่เพาะเลี้ยง) ก็นำไปปลูกถ่ายกลับคืนให้แก่หนูทดลอง แล้วจึงติดตามผล

ตับเทียมที่เพาะเลี้ยงเสร็จสมบูรณ์ (รอผ่าตัดใส่ในหนูทดลอง

ผลการทดลองปรากฏว่า : ระยะเวลา 4 วันหลังจากปลูกถ่ายตับเทียมให้หนูทั้ง 5 ตัว พวกมันมีสุขภาพแข็งแรง กินได้ หลับได้ วิ่งได้ เหมือนกับตับที่พวกมันใช้อยู่คือตับธรรมชาติของมันเองยังไงยังงั้น

ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงไม่รอช้า จัดการชำแหละหนูทุกตัวทันที จากการตรวจสอบตับเทียมในระดับเซลล์พบการหลั่งน้ำดีและยูเรียออกมา นั่นหมายความว่า ตับเทียมเหล่านี้สามารถทำงานได้ไม่ต่างจากตับของจริงเลยนั่นเอง

หนูขาวที่ใช้ในการทดลอง

แต่ถึงอย่างไร การทดลองก็มีผลข้างเคียงรุนแรงปรากฏออกมาด้วยเช่นกัน หลังการปลูกถ่ายตับได้สักระยะหนึ่ง (ภายใน 4 วัน) นักวิจัยพบว่าบริเวณตับเทียมมีเลือดไปเลี้ยงน้อยกว่าปกติ อีกทั้งยังเกิดลิ่มเลือดอุดตันและเกิดการขาดเลือดของเนื้อเยื่อตับเทียมร่วมด้วย ซึ่งจุดนี้ยังต้องทำการศึกษาต่อไป เพื่อจัดระบบการเชื่อมต่อหลอดเลือดให้ไปเลี้ยงตับเทียมได้เหมาะสมยิ่งขึ้น ซึ่งหากมั่นใจแล้ว ก็จะขยายและนำมาทดลองกับมนุษย์ในลำดับถัดไปครับผม

(ไม่น่าเชื่อเลยเนาะ แค่เซลล์ผิวหนังของเราเพียงเล็กน้อย จะสามารถนำมาต่อยอดเป็นอวัยวะเจ๋ง ๆ แบบนี้ได้ ทีนี้เราก็ไม่ต้องโคลนนิ่งคนเหมือนในหนังเนื่อง The Island แล้วแหละ)