คลี่แผนที่จีโนมหมาสำเร็จ หวังใช้โมเดลยีนเพื่อนสี่ขารักษาคน

เนเจอร์/เอเอฟพี/เอพี – นักวิทยาศาสตร์คลี่แผนที่พันธุกรรมของ “สุนัข” ได้สำเร็จ หวังใช้ต้นแบบรหัสดีเอ็นเอเจ้าตูบแก้ปัญหาโรคร้ายต่างๆ ในมนุษย์ เตรียมย้อนเวลานับหมื่นปีหาจุดวิวัฒนาการจากหมาป่าจนกลายเป็นพุดเดิล ดัชชุน เยอรมันแชฟเฟิร์ตและน้องหมาน่ารักๆ อีกหลายร้อยสายพันธุ์

ทีมนักวิจัยถอดรหัสพันธุกรรมสุนัขซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากหลายองค์กรในสหรัฐฯ นำโดยเครสติน ลินด์บลาด-โตห์ (Kerstin Lindblad-Toh) คณะกรรมการของสถาบันเทคโนโลยีแห่งเมสซาซูเซ็ตหรือเอ็มไอที (Massachusetts Institute of Technology : MIT) และมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) สามารถคลี่ลำดับดีเอ็นเอ 2.4 พันล้านตัวออกมาเรียงกัน นับเป็นความสำเร็จ 99% ของการถอดรหัสพันธุกรรมสัตว์จำพวกสุนัข

การเปิดเผยรหัสชีวิตของหมาบ้าน (Canis familiaris) ได้รับการตีพิมพ์ผ่านวารสาร “เนเจอร์” (Nature) ของอังกฤษ โดยตัวอย่างเนื้อเยื่อที่นำมาถอดรหัสพันธุกรรมมาจาก “ทาชา” (Tasha) บ็อกเซอร์ตัวเมียพันธุ์ผสมวัย 12 ปี ทาชาผ่านการคัดเลือกจากสุนัขกว่า 100 ตัว เพราะมีลักษณะเด่นคือขากรรไกรและกรามหนาใหญ่ อีกทั้งยังหายใจไม่คล่องเหมือนกับหมี ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ก็ได้พยายามถอดรหัสจากเนื้อเยื่อของเจ้า “ชาโดว” (Shadow) พุดเดิลเพศผู้ แต่ในปี 2003 ทำไปได้เพียงแค่ 75% จึงนำข้อมูลของทาชามาวิเคราะห์ถอดรหัสต่อ

ทั้งนี้ สุนัขมียีน 19,300 ยีน เป็นยีนที่พบในสัตว์ตระกูลแคนิเดีย (Canidae) ซึ่งเป็นสัตว์ในตระกูลสุนัขและกินเนื้อเป็นอาหาร และยีนเกือบทั้งหมดของสุนัขก็พบได้ในมนุษย์ แต่มนุษย์มียีนมากกว่าสุนัข 3,000 ยีน ส่วนโครโมโซมของสุนัขมี 39 คู่ และพบว่ามีโครโมโซมวาย (Y) ในสุนัขเพศผู้แต่ไม่ปรากฏในสุนัขเพศเมีย ขณะที่คนมีโครโมโซม 23 คู่ แต่ก็ไม่มีโครโมโซมวายในเพศหญิงเช่นกัน

นอกจากนี้ยังได้หาตัวอย่างบ็อกเซอร์พันธุ์ผสมมาอีก 10 สายพันธุ์เพื่อเปรียบความแตกต่างทางพันธุกรรม โดยดูที่ “สนิป” (SNPs = Single nucleotide polymorphisms) ซึ่งเป็นความแตกต่างของนิวคลีโอไทด์ 1 ตำแหน่งในลำดับเบส (A T G C) อันทำให้เกิดผลต่างทางกายภาพ ที่แสดงออกมาของสิ่งมีชีวิต รวมถึงความเปราะบางในการต้านทานโรค

เมื่อถอดรหัสจีโนมของสุนัขได้สำเร็จจะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองย้อนกลับไปดูวิวัฒนาการของหมาได้ไกลอย่างน้อย 15,000 ปี หรืออาจจะย้อนอดีตได้ไกลถึง 100,000 ปีก็ได้ด้วยซ้ำ อันจะทำให้เราได้รู้จักเพื่อนซี้สี่ขาที่อยู่ในบ้านว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับหมาป่าสีเทา (C. lupus) อย่างไร ซึ่งวิวัฒนาการของสุนัขมีความสัมพันธ์กับมนุษย์ สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 มีความใกล้ชิดกันไม่ว่าจะเป็นการแบ่งแหล่งทรัพยากรอาหารและที่อยู่อาศัย

อย่างไรก็ดี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า “น้องหมา” เป็นสัตว์เลี้ยงชนิดแรกของมนุษย์ และเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใกล้ชิดกับมนุษย์ที่สุด เพราะที่ผ่านมานับพันๆ ปี ซึ่งวิวัฒนาการทางพันธุกรรมของสุนัขมีแรงผลักสำคัญจากโฮโมเซเปียน (Homo sapiens) ต้นกำเนิดของมนุษย์ในยุคปัจจุบัน เพราะสุนัขพันธุ์ผสมทั้งหลายต่างมีลักษณะพิเศษที่แตกต่างกันออกไป ไม่ว่าจะเป็น สุนัขเลี้ยงสัตว์ สุนัขจอมล่า สุนัขที่ว่านอนสอนง่าย รวมถึงสุนัขที่มีลักษณะสวยงาม

นอกจากนี้ ยังมีการประมาณว่าปัจจุบันโลกเรามีสุนัขมากถึง 400 ล้านตัว โดยมีพันธุ์ผสมรุ่นใหม่อยู่ราว 400 สายพันธุ์ อีกทั้งการผสมพันธุ์จากพ่อแม่สายพันธุ์เดียวกันทำให้เกิดผลกระทบต่อลักษณะทางพันธุกรรม โดยเฉพาะการเสี่ยงต่อการเกิดโรคอย่างสูง ไม่ว่าจะเป็นโรคมะเร็ง ตาบอด หัวใจอ่อนแอ ต้อกระจก ลมบ้าหมู สะโพกอักเสบ และหูหนวก อย่างไรก็ดี ภาวะผิดปกติทางพันธุกรรมหลายร้อยอย่างในสุนัขก็มีความใกล้เคียงกันกับความผิดปกติในมนุษย์ไม่น้อย

ประเด็นสำคัญในการพยายามถอดรหัสแผนที่พันธุกรรมของสุนัขนั้นก็เพราะต้องการนำมาช่วยมนุษย์ในการรักษาโรคร้ายบางอย่าง อาทิการศึกษาหาแนวโน้มของการเกิดโรค หาทางเยียวยาเพื่อหยุดโรคหรือแม้แต่การแก้ไขให้ร่างกายกลับสู่ภาวะปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้สุนัขพันธุ์ผสมจากครอบครัวเดียวกันมาเป็นโมเดลจะทำช่วยให้กระบวนการศึกษาโรคก้าวไปได้อย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ดี นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามถอดรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตอยู่อย่างต่อเนื่อง โดยสามารถถอดแผนที่จีโนมมนุษย์สำเร็จได้ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2001 ซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์ 2 ทีมแข่งกันสร้างผลงาน ต่อมาในเดือนธันวาคม 2002 รหัสพันธุกรรมหนูขนาดเล็ก (mouse) ได้รับการเปิดเผยออกมาจากห้องแล็บ จากนั้นในเดือนมีนาคม 2004 เป็นคิวของหนูหางยาว (rat) และล่าสุดพันธุกรรมของชิมแปนซีถูกคลี่ออกมาสำเร็จเมื่อเดือนสิงหาคม 2005