โนเบล : การค้นพบว่าเซลล์รับรู้และปรับตัวกับออกซิเจนที่มีอยู่คว้ารางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ปี 2019

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากอังกฤษและสหรัฐฯ ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปี 2019 ไปครอง ด้วยผลงานวิจัยถึงการทำงานของเซลล์ในร่างกายมนุษย์ที่รับรู้และปรับตัวให้เข้ากับระดับก๊าซออกซิเจนที่มีอยู่

ทีมนักวิทยาศาสตร์ทั้ง 3 ประกอบไปด้วย เซอร์ปีเตอร์ แร็ตคลิฟฟ์ จากสถาบันฟรานซิส คริก และมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด รวมทั้งชาวอเมริกัน 2 คน คือ ศ.วิลเลียม เคลิน จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และ ศ.เกรก เซเมนซา จากมหาวิทยาลัยจอนส์ฮอปกินส์ ในสหรัฐฯ

ผลงานการค้นพบของพวกเขาเป็นประโยชน์และเกี่ยวพันกับชีวิตประจำวันของคนทั่วไปในหลายด้าน ตั้งแต่เรื่องการออกกำลังกาย การอยู่ในที่สูง ไปจนถึงการพัฒนาในช่วงต้นของตัวอ่อนมนุษย์ในครรภ์มารดา

นอกจากนี้ ผลงานของพวกเขายังช่วยปูทางไปสู่การพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ ในการรักษาโรคโลหิตจาง หรือแม้แต่โรคมะเร็ง

คณะกรรมการรางวัลโนเบลแถลงว่า "เราทราบกันมานานหลายศตวรรษถึงความสำคัญขั้นพื้นฐานของออกซิเจน แต่เรื่องการปรับตัวของเซลล์ต่อการเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนนั้นยังคงเป็นปริศนามานาน"

ออกซิเจน

ออกซิเจนคือก๊าซที่เราสูดหายใจเข้าไปตลอดเวลา และร่างกายของเราขาดออกซิเจนไม่ได้ในการเปลี่ยนอาหารไปเป็นพลังงานที่นำมาใช้ได้

แต่ร่างกายมีระดับออกซิเจนที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละช่วงเวลา โดยเฉพาะในช่วงการออกกำลังกาย หรืออยู่บนที่สูง หรือแม้แต่เมื่อเกิดบาดแผลที่ไปรบกวนระบบไหลเวียนโลหิต

เมื่อระดับออกซิเจนลดต่ำลง เซลล์ในร่างกายก็จำเป็นที่ต้องปรับตัวอย่างรวดเร็วในการเปลี่ยนอาหารและเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานในการทำงานของเซลล์ (metabolism)

ความสามารถในการรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงในระดับออกซิเจนดังกล่าว สามารถกระตุ้นการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงใหม่ ๆ หรือเสริมสร้างหลอดเลือดขึ้นมาใหม่

นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย และการพัฒนาในขั้นต้นของตัวอ่อนมนุษย์ในครรภ์มารดา

โดยร่างกายรับรู้ถึงออกซิเจนได้จากการที่ ฮอร์โมนอีริโทโพอิติน (erythropoietin - EPO) จะมีระดับสูงขึ้นเมื่อออกซิเจนมีระดับลดลง

การค้นพบครั้งนี้มีประโยชน์ต่อวงการแพทย์อย่างไร

การทำความเข้าใจและจัดการกับความสามารถของเซลล์ในการรับรู้ถึงระดับออกซิเจนในร่างกายจะช่วยนำไปสู่การพัฒนาแนวทางการรักษาโรคแบบใหม่ ๆ

ยาที่ควบคุมการทำงานของระบบรับรู้ออกซิเจนเพื่อช่วยกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดแดง อาจมีประสิทธิภาพในการรักษาผู้มีภาวะโลหิตจาง

ส่วนในการรักษามะเร็งนั้น เนื้อร้ายสามารถบังคับให้เกิดกระบวนการสร้างหลอดเลือดใหม่เพื่อใช้ในการหล่อเลี้ยงมะเร็งให้เติบโตได้โดยเฉพาะ ดังนั้นยาที่มีฤทธิ์ย้อนกระบวนการดังกล่าวอาจช่วยยับยั้งการเติบโตของมะเร็งได้

นอกจากนี้ ความสามารถของเซลล์ในการรับรู้ถึงออกซิเจนยังอาจสามารถนำไปใช้ศึกษาเกี่ยวกับโรคต่าง ๆ ตั้งแต่ภาวะหัวใจล้มเหลว ไปจนถึงโรคปอดเรื้อรังได้ด้วย