บำบัดมะเร็งด้วยจุลินทรีย์

บำบัดมะเร็งด้วยจุลินทรีย์ โดย โกสินทร์ เพิ่มพูนสถาพร
จากสาเหตุที่จำนวนของผู้ป่วยโรคมะเร็งสูงกว่าในอดีตมาก และมีแนวโน้มว่าจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เกิดจากหลายสาเหตุ เช่น มลภาวะ พฤติกรรม การดำรงชีวิต อาหารการกิน ฯลฯ อีกทั้งเป็นโรคที่รักษาได้ยาก จึงเป็นสิ่งที่ผู้คนให้ความสำคัญมากที่สุดโรคหนึ่ง นอกจากการใส่ใจดูแลตนเองเพื่อป้องกันแล้วในทางการแพทย์ยังมีการศึกษาวิจัยอย่างกว้างขวางเพื่อหาวิธีที่จะยับยั้ง บำบัดหรือรักษาอาการของโรคนี้ ไม่ว่าจะเป็นการเฝ้าติดตาม ผ่าตัด ฉายแสง เคมีบำบัด การให้ฮอร์โมน และการให้ภูมิเพื่อทำลายเซลล์ เป็นต้น แต่อย่างไรก็ตามวิธีที่กล่าวมายังมีข้อจำกัดในทางปฏิบัติ โดยเฉพาะอาการข้างเคียงที่จะเกิดขึ้นกับผู้ที่รับการักษา จดหมายข่าวฉบับนี้จะนำเสนองานวิจัยจากสถาบันวิจัยมะเร็งในประเทศเนเธอร์แลนด์ที่ตีพิมพ์ในหนังสือ Clostridia: Molecular Biology in the Post-genomic Era เป็นแนวทางใหม่ในการเยียวยาผู้ป่วยโรคมะเร็งด้วยจุลินทรีย์

หนึ่งในแนวทางการรักษาโรคมะเร็งที่มีการศึกษามากที่สุดในปัจจุบันคือ ยีนบำบัด (gene therapy) ซึ่งเป็นวิธีที่เชื่อว่ามีประสิทธิภาพสูงและมีผลข้างเคียงน้อยกว่าวิธีในปัจจุบัน ยีนบำบัดเป็นการศึกษาเพื่อควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวกับโรคมะเร็ง โดยสาระสำคัญอยู่ที่จะทำอย่างไรให้การรักษาเยียวยามุ่งไปที่การทำลายเนื้อร้ายโดยที่ไม่ส่งผลเสียต่อเซลล์ปกติ ซึ่งจำเป็นต้องมีการเลือกวิธีการส่งผ่านยีนที่เหมาะสมและมีการแสดงออกของยีนที่จำเพาะเจาะจงกับเซลล์มะเร็ง การเลือกใช้เชื้อแบคทีเรียจึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่ถูกนำมาศึกษาเพื่อใช้เป็นพาหะในการส่งผ่านยีน และแบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่งก็คือ Clostridia ซึ่งเป็นเชื้อในกลุ่ม anaerobic spore-forming Gram positive bacilli เชื้อ Clostridia เป็นเชื้อที่รู้จักกันทั่วไป มีทั้งสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคในคนได้แก่ โรคติดเชื้อกับเนื้อเยื่อที่มีบาดแผลหรือเนื้อเยื่อที่ถูกกระทบกระแทก อาหารเป็นพิษ โรคติดเชื้อของระบบทางเดินอาหาร โรคบาททะยัก โรค botulism และสายพันธุ์ที่ไม่ก่อโรค Clostridia เป็นแบคทีเรียที่มีการศึกษาอย่างกว้างขวางในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ไม่ว่าจะเป็นการนำมาใช้ประโยชน์ทางเทคโนโลยีชีวภาพในการบำบัดของเสียและผลิตเอทานอล รวมถึงการศึกษาการถอดรหัสพันธุกรรมเพื่อการค้นหาและศึกษาการทำงานของยีนในจีโนม จนกระทั่งมีการค้นพบโดยนักวิจัยกลุ่มหนึ่งว่า Clostridia สายพันธุ์ที่ไม่ก่อโรคบางสายพันธุ์มีสมบัติในการบำบัดรักษาโรคมะเร็ง โดยอาศัยเทคนิค prodrug-activation ซึ่งเป็นการถ่ายยีนที่สร้างเอนไซม์ประเภทหนึ่งเข้าไปในเซลล์มะเร็ง เอนไซม์นี้จะเปลี่ยน prodrug ให้เป็นยา (drug) ที่สามารถทำลายเซลล์มะเร็งโดยลดอาการข้างเคียงของการรักษาแบบเคมีบำบัดเนื่องจากไม่มีผลต่อเซลล์อื่นๆของร่างกาย

นอกจากนี้แบคทีเรีย Clostridia เป็นสายพันธุ์ที่สามารถเจริญได้ในภาวะที่ไม่มีออกซิเจนจึงสามารถแทรกซึมและเพิ่มจำนวนในเซลล์มะเร็งได้ ซึ่งจะมีลักษณะทางกายภาพคือ เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ในภาวะพร่องออกซิเจน (hypoxia) หรือเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว (necrosis) เนื่องจากการขาดเลือดไปหล่อเลี้ยง ดังนั้นการนำเวกเตอร์ของ recombinant clostridial spores เข้าสู่ร่างกายจึงมีความปลอดภัยต่อเซลล์ปกติเพื่อการผลิตและส่งผ่านโปรตีนที่มีคุณสมบัติในการรักษาโรคมะเร็ง ในการทดลองกับสัตว์ทดลอง (in vivo) นักวิจัยทำการปรับปรุงแบคทีเรียสายพันธุ์ดังกล่าวเพื่อให้เกิดการสร้างเอนไซม์ nitroreductase ที่สามารถเปลี่ยน prodrug CB1954 ให้กลายเป็นสารพิษที่มีฤทธิ์ในการทำลายเซลล์ทั้งที่แบ่งตัวและไม่แบ่งตัว โดยเอนไซม์ดังกล่าวจะมีความจำเพาะเจาะจงต่อเซลล์มะเร็งเท่านั้น จากผลการทดลองพบว่ามีการตอบสนองต่อเซลล์มะเร็งได้อย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากนี้ยังมีสายพันธุ์ Salmonella ซึ่งเป็นเชื้อกลุ่ม aerobic Gram negative rod ที่มีการศึกษาในการรักษาโรคมะเร็งเช่นกัน เชื้อ Salmonella บางสายพันธุ์ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ได้ เช่น โรคกระเพาะอาหารและลำไส้อักเสบ โรคโลหิตเป็นพิษ ไทฟอยด์ เชื้อ Salmonella สามารถเจริญได้ดีในเซลล์มะเร็งจึงมีเวคเตอร์ที่มีศักยภาพในการส่งผ่านยีน เพียงแต่ว่าเชื้อดังกล่าวมีสามารถเจริญได้ทั้งในภาวะที่มีและไม่มีออกซิเจน จึงสามารถเจริญได้ในเซลล์ปกติด้วย แม้ว่าการเจริญในเซลล์ปกติจะน้อยมากและสามารถกำจัดออกได้อย่างรวดเร็วก็ตาม แต่ก็มีผลต่อระบบการส่งผ่านยีนซึ่งอาจจะกระทบต่อประสิทธิภาพของการรักษาโรคมะเร็ง นักวิจัยจึงได้หาทางแก้ไขโดยการปรับปรุงลักษณะทางพันธุกรรมโดยทำให้ hypoxia-inducible promoter (HIP-1) ซึ่งเป็นโปรโมเตอร์ที่ช่วยควบคุมการแสดงออกของยีนในภาวะที่ไม่มีออกซิเจน จากผลการทดลองพบว่า ช่วยให้ระบบการส่งผ่านของยีนมีความเฉพาะเจาะจงกับเซลล์มะเร็งเพิ่มขึ้น

แม้ว่างานวิจัยเกี่ยวกับการใช้จุลินทรีย์ในการรักษาโรคมะเร็งจะมีอยู่มากมาย แต่อย่างไรก็ตามยังมีอีกหลายประเด็นที่จำเป็นต้องมีการศึกษา เนื่องจากการข้อมูลการทดลองในระดับคลินิคซึ่งมีความจำเป็นสำหรับการรักษาในมนุษย์ยังไม่เพียงพอ ซึ่งนับว่าเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับมนุษย์ที่จะศึกษาวิจัยต่อไปเพื่อเอาชนะโรคร้ายนี้เสียที

แปลและเรียบเรียงจาก
1) Clostridia in Anti-tumor Therapy http://www.scienceblog.com/cms/blog/6798-clostridia-anti-tumor-therapy-17254.html
2) M Q Wei et al. (2007) Bacterail targeted tumour therapy-dawn of a new era, Cancer Lett.
3) A Mengesha et al. (2007) Potential and limitations of bacterial-mediated cancer therapy, Front Biosci, 12, 3880-3891.
4) J Theys et al. (2006) Repeated cycles of Clostridium-directed enzyme prodrug therapy result in sustained antitumour effects in vivo, Br J Cancer.
5) A Mengesha (2006) Development of a Flexible and Potent Hypoxia-Inducible Promoter for Tumor-Targeted Gene Expression in Attenuated Salmonella, Cancer Bio Ther, 5(9).