ปัจจัยที่ก่อให้เกิดภาวะชรา (แก่) ก่อนวัย และทฤษฏี Mitochondrial DNA Theory

เทคโนโลยี ageLOC สิทธิบัตรของ PHARMANEX® และ NU SKIN® เทคโนโลยีรีเซ็ตยีนซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอและภาวะชราก่อนกำหนด
ลงลึกระดับไมโตคอนเดรีย ไมโตคอนเดรียเป็น ออร์แกแนล (organelle) ที่เกิดกระบวนการหายใจระดับเซลล์
จึงเป็นบริเวณที่เกิดการสร้างอนุมูลอิสระมากที่สุด ดังนั้น ดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรีย (mtDNA) จึงมีความเสี่ยงสูงที่จะสัมผัสกับอนุมูลอิสระ
เดือนหน้าแล้วสินะ .. เตรียมพบกับผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุด Y-SPAN ที่สามารถรีเซ็ตยีน ความผิดปกติของยีนในกระบวนการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอและภาวะชราก่อนกำหนด

สถาบัน LifeGen Technology และ PHARMANEX® ร่วมกับ NU SKIN® สามารถตรวจพิสูจน์ด๎วยไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอได้เพราะคุณลักษณะพิเศษที่สาคัญ
และเข้าใจวิธีการที่จะชะลอภาวะความแก่ ชะลอริ้วรอย ด้วยทฤษฏีแหล่งพลังงานของเซลล์ (Mitochondrial DNA Theory)

ไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอ คือดีเอ็นเอที่อยูํในไมโตคอนเดรียซึ่งไมโตคอนเดรียทำหน้าที่เสมือนเป็นโรงงานผลิตพลังงานสำหรับใช๎ภายในเซลล์จากกระบวนการการหายใจระดับเซลล์
(cellular respiration)

mtDNA aging
mtDNA aging

ยีนไมโทคอนเดรียเป็นยีนที่มีลักษณะพิเศษของมนุษย์และเป็นยีนเดียวที่พบอยู่นอก nucleus โดยพบอยู่ในไมโทคอนเดรีย
โดยที่ไมโทคอนเดรียเป็นอวัยวะของเซลล์ (cell organelle) ที่สำคัญมากอวัยวะหนึ่ง มีหน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือการผลิตพลังงาน ( ในรูปของ ATP) ให้แก่เซลล์
การที่ไมโทคอนเดรียจะสามารถสังเคราะห์พลังงานได้นั้น จะต้องใช้เอนไซม์ต่างๆหลายตัวด้วยกัน เอนไซม์เหล่านี้เป็นกลุ่มโปรตีนที่มาจากโปรตีนหน่วยย่อยมารวมกัน
โปรตีนเหล่านี้ได้มาจากการ สังเคราะห์โดยการถอดรหัสจากยีนหลายยีน ยีนที่ถอดรหัสให้โปรตีนที่ใช้ในการสร้างพลังงาน ของไมโทคอนเดรียนั้น อยู่ในนิวเคลียสและในไมโทคอนเดรียเอง

ในทางการแพทย์ ความผิดปกติของยีนไมโทคอนเดรียทำให้เกิดโรคต่างๆได้หลายโรค โดยเฉพาะโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท และระบบกล้ามเนื้อ (neuromuscular system)
ซึ่งเป็นระบบที่ต้องใช้พลังงานสูง โรคไมโทคอนเดรียที่เกิดจากความผิดปกติของยีนไมโทคอนเดรีย ที่พบในปัจจุบันนั้นมีหลายโรค ได้แก่
Chronic Progressive External Ophthalmoplegia (CPEO), Myoclonic Epilepsy with Ragged Red Fiber (MERRF),
Mitochondrial Encephalopathy Lactic Acidosis and Stroke-like Episodes Syndrome (MELAS), Leigh Syndrome
และ Leber hereditary optic neuropathy (LHON) เป็นต้น นอกจากนั้นแล้ว ยังพบว่าโรคที่พบได้บ่อยใน ประชากรทั่วไป
ส่วนหนึ่งเกิดจากความผิดปกติของยีนไมโทคอนเดรียได้ เช่น โรคเบาหวาน โรคพาร์คินสัน โรคอัลไซเมอร์
เป็นต้นซึ่งโรคเหล่านี้เกิดจากการกลายพันธุ์ที่อาจจะเป็น การขาดหายไปของ ยีนไมโทคอนเดรีย หรือมีการแทนที่ตำแหน่งเบสบางตำแหน่งของยีนไมโทคอนเดรีย

งานวิจัยในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับโรคที่เกิดจากความผิดปกติของยีนไมโทคอนเดรีย ในโรคต่างๆได้ดำเนินการมากว่า 10 ปีแล้ว โครงการวิจัยแบ่งเป็นศึกษาโรคไมโทคอนเดรีย ที่เกิดจากความผิดปกติของยีนไมโทคอนเดรียหลายโรค โดยเฉพาะโรค Leber hereditary optic neuropathy (LHON) ซึ่งเป็นโรคไมโทคอนเดรียที่พบมากที่สุดในประเทศไทย
โดยทำการศึกษากลไกต่างๆที่ทำให้เกิดโรค ความสัมพันธ์ระหว่างยีนที่กลายพันธ์กับความผิดปกติที่เกิดขึ้น การปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนนิวเคลียส
และยีนไมโทคอนเดรียที่ทำให้เกิดโรค เป็นต้น นอกจากนั้น ห้องปฏิบัติการยังได้ดำเนินการค้นคว้าวิจัยในโรคเบาหวานชนิดที่เกิดจากยีนไมโทคอนเดรีย
ที่ผิดปกติอยู่ด้วย โดยศึกษาในลักษณะเดียวกับข้างต้น

นอกจากนั้นได้มีการใช้ยีนไมโทคอนเดรียในการศึกษาทางมนุษยวิทยาซึ่งเริ่มมาตั้งแต่ปี 1987 โดย Allan Wilson และ Douglas Wallace
ซึ่งทำงานคนละห้องปฏิบัติการกัน จากนั้นมาการศึกษาเกี่ยวกับ molecular และ population genetic ของ human mitochondrial genome
ในภูมิภาคต่างๆของโลกได้เพิ่มขึ้นอย่าง รวดเร็วเป็นอย่างมาก

mtDNA polymorphism pattern จาก genome ของ mitochondria นั้นมีข้อดีหลายประการ ในการประยุกต์ในการสืบค้นความสัมพันธ์ในแง่ของวิวัฒนาการการสืบสายพันธุ์
และในแง่โครงสร้าง ทางภูมิศาสตร์ภายใน กลุ่มประชากรได้เนื่องจาก 1) ในสัตว์หลายๆ ชนิด รวมทั้งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ชิ้นส่วนบางตอนของ mitochondria DNA นั้น
มีวิวัฒนาการค่อนข้างเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับ nuclear gene 2) การที่ในแต่ละเซลล์มีจำนวน copy ของ mitochondria มากภายในเซลล์

ทำให้ยังมีโอกาสที่จะสกัดเอา mtDNA ออกจาก samples ที่มีอายุเก่าแก่ซึ่งอาจไม่อยู่ในสภาพที่ดีนัก มาวิเคราะห์ได้ และ 3)
mtDNA ไม่เกิด genetic recombination และการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นแบบ maternally–inherited
ทำให้แปลผลได้โดยไม่ซับซ้อนเหมือน nuclear genome และ sequence ของ mtDNA จะยังคงเดิมทุกประการเมื่อมีการถ่ายทอดจากแม่ไปสู่ลูก
ยกเว้นเมื่อเกิด mutation (ในบางบริเวณที่มีวิวัฒนาการค่อนข้างเร็ว) เพราะเหตุนี้ ความแตกต่างในระดับนิวคลิโอไทด์ ระหว่าง mtDNA sequence
จะสะท้อนให้เห็นถึงความแตกต่างมากน้อยของวิวัฒนาการของชนแต่ละกลุ่ม โดยเฉพาะบริเวณลำดับ นิวคลีโอไทด์ใน control region ของ mitochondria
ที่มีอัตราการเกิด mutation ที่สูงกว่าบริเวณอื่นๆ ที่เรียกว่า hypervariable region หรือ D-loop (HV1 และ HV2)

โดยหลักการดังกล่าวแล้ว การศึกษา genetic polymorphisms ของ mitochondrial DNA นี้ ยังสามารถนำมาช่วยในการสืบสวน
ถึงความสัมพันธ์ของซากโครงกระดูกโบราณในแหล่งโบราณคดี และความสัมพันธ์ระหว่างประชากรในพื้นที่ และ/ หรือ ระหว่างโครงกระดูกกับชนกลุ่มต่างๆ
ในพื้นที่ต่างๆ ได้ซึ่งหลักการและข้อมูลของ genetic polymorphism ในยีนไมโทคอนเดรียนี้ ก็สามารถนำมาใช้ได้กับงานในทางนิติเวชวิทยาเช่นกัน

ห้องปฏิบัติการได้มีการทำวิจัยในเชิงนี้เช่นกัน โดยได้ทำการศึกษายีนไมโทคอนเดรียในส่วน hypervariable region ของประชากรปัจจุบันกลุ่มต่างๆ
ของประเทศไทยและประเทศใกล้เคียง ที่ใช้ภาษาตระกูลไต-กะได รวมทั้งจากโครงกระดูกโบราณยุคสัมฤทธิ์และยุคเหล็กที่ขุดค้นในประเทศไทย
ด้วยความร่วมมือกับกรมศิลปากร และนำมาเปรียบเทียบกันทั้งในแง่ของ nucleotide diversity, phylogenetic tree และ genetic distances
แล้วนำข้อมูลที่ได้มาตีความร่วมกับนักมานุษยวิทยา นักประวัติศาสตร์และนักโบราณคดี

ที่มา [1]: งานวิจัยภายในภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล
ที่มา [2]: วารสารพิษวิทยาไทย, ความเสียหายของดีเอ็นเอและภาวะชราก่อนกำหนด

ศ. ดร. พญ. พัชรีย์ เลิศฤทธิ์
– พ.บ., คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล
– Ph.D. (Biochemistry), Monash University, Melbourne, Australia
– อ.ว. เวชศาสตร์ครอบครัว

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *