หลายครั้งที่ 'วิวัฒนาการ' (evolution) ยังมีด้านมืดที่นับวันจะกลายมาเป็นภัยต่อพวกเราเสียเอง แต่วิทยาศาสตร์จะอหังการพอจะหยุดยั้งวิวัฒนาการนี้หรือไม่ ถ้าทำได้ เราควรทำไหม?
วิวัฒนาการเป็นกลไกสร้างชีวิตอันหลากหลายบนพิภพ—รวมทั้งมนุษย์มากว่าพันล้านปี กระทั่งปัจจุบันวิวัฒนาการก็ยังทำงานอยู่ตลอดเวลา เป็นกระบวนการที่ทำให้สัตว์ในธรรมชาติปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของโลก
แต่วิวัฒนาการเองก็มี 'ด้านมืด' เช่นกัน วิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิตเริ่มจะเป็นปฏิปักษ์ต่อสุขภาพของพวกเราในปัจจุบัน เซลล์มะเร็งเริ่มแพร่กระจายได้เร็วขึ้น การรักษาแบบเดิมๆ ไม่ได้ผล เชื้อที่ดื้อยาปฏิชีวนะสายพันธุ์ใหม่อุบัติขึ้นรวดเร็วราวกับเป็นเรื่องปกติ โรคร้ายที่มนุษย์เคยคิดรู้จักดีอย่าง 'มาลาเรีย' เจ้าปรสิตโปรโตซัวกลับติดเกราะเพิ่มและมีกลไกหลบเลี่ยงยารักษา
วิวัฒนาการเปลี่ยนอาหารและสภาพแวดล้อม เกษตรกรต้องต่อสู้กับวัชพืชและศัตรูพืชที่ดื้อด้านเกินควบคุม การระบาดที่เราเคยรับมือมาแล้วในอดีตอย่างโรคเหาระบาด ตัวเรือดในที่นอน หรือหนูที่เป็นพาหะนำโรค ต่างพัฒนากลไกในการรับมือสารเคมีที่แต่ก่อนเคยจำกัดพวกมันได้ แต่คราวนี้แทบไม่ระคายผิว
วิวัฒนาการที่จะมีชีวิตต่อของสิ่งมีชีวิต กลับกลายเป็นด้านมืดสำหรับเรา
วิทยาศาสตร์เคยตั้งคำถามว่า ถ้าเราอยากจะมีชีวิตที่ปลอดภัยขึ้นในอนาคต จำเป็นหรือไม่ที่เราต้องหยุดวิวัฒนาการอย่างถาวร หรืออย่างน้อยก็ในสิ่งมีชีวิตที่กำลังจะเป็นภัยต่อเราในอนาคตอันใกล้
แม้ความคิดเช่นนี้อาจจะฟังดูเสียสติ มนุษย์จะอหังการถึงขั้นต่อสู้กับวิวัฒนาการ? เสมือนกับว่าเราท้าทายธรรมชาติรูปแบบใหม่ แต่นักชีววิทยาทั่วโลกมีความพยายามมาสักพักแล้ว พวกเขามาพร้อมกับแนวคิดร้อยแปด ตั้งแต่ปรับปรุงยีนที่ไม่มีทางกลายพันธุ์ (immutable genes) ใช้เครื่องมือตัดต่อพันธุกรรมเพื่อหยุดวิวัฒนาการสิ่งมีชีวิต เทคโนโลยี CRISPR ที่ทำให้ไวรัสกลายพันธุ์รวดเร็วจนโครงสร้างของมันไม่สามารถคงสภาพได้ทัน หรือแม้กระทั่งสร้าง 'ยาปฏิชีวนะแบบย้อนกลับ' ที่กำลังเป็นหนทางที่น่าตื่นเต้น
ก้าวที่รวดเร็วเกินไป
เราเคยคิดว่าวิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่กินเวลานับล้านๆ ปี เป็นอะไรที่ไม่จำเป็นต้องวิตกกังวล มันน่าจะเชื่องช้าค่อยๆ คืบคลาน แต่ที่ไหนได้ วิวัฒนาการกลับเป็นกระบวนการที่รวดเร็วดุจฟ้าผ่า และสร้างปัญหาตั้งแต่รุ่งอรุณของอารยธรรมมนุษย์เลยทีเดียว ตั้งแต่เกษตรคนแรกๆ ที่เปลี่ยนวิถีการล่าสัตว์และเก็บของป่าไปเป็นกสิกรรมยุคบุกเบิก พวกเขาใช้มือเปล่าในการแผ้วถางวัชพืช แต่พืชก็มีวิวัฒนาการปรับตัวให้หยั่งรากแน่นหนาขึ้น และมีหน้าตาให้คล้ายคลึงกับพืชที่มันเกาะเกี่ยวอยู่
พอเข้าสู่ช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรม เราเริ่มใช้ยาปฏิชีวนะ penicillin ในการรักษาภาวะติดเชื้อต่างๆ ใช้ DDT ในการกำจัดยุง และใช้ยากำจัดศัตรูพืชเพื่อทำลายพืชที่เราไม่ต้องการ
การต่อสู้เอาคืนที่รวดเร็วจึงอุบัติขึ้นโดยมีพื้นฐานง่ายๆ เมื่อเราพยายามกำจัดศัตรูและจุลชีพก่อโรคในธรรมชาติแบบดุดัน เรายิ่งเพิ่มความกดดันให้กับสิ่งมีชีวิต จนพวกมันมีทางเลือกเพียงต้อง 'วิวัฒนาการ' หรือ 'ตาย' แต่ส่วนใหญ่ไม่มีสิ่งไหนอยากถูกกำจัด และเมื่อสารพิษที่เราใช้เกิดไม่สัมฤทธิ์ผลในครั้งแรก สิ่งมีชีวิตจะมีโอกาสรอดและจากนั้นมันจะส่งต่อคุณสมบัติเหล่านี้ให้รุ่นต่อๆ ไปจนมีความต้านทานเกือบเต็ม 100%
การใช้สารพิษในการกำจัดซ้ำๆ อย่างต่อเนื่อง เปรียบดั่งการไปหมุนนาฬิการะเบิดแสวงเครื่องให้เดินเร็วขึ้น
สาร Warfarin เคยปราบหนูสำเร็จในปี 1948 แต่กลับใช้ไม่ได้ผลในเวลาเพียงไม่กี่สิบปี ยังไม่รวมจุลชีพขนาดเล็กๆ ที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในอัตราก้าวกระโดด พวกมันไม่จำเป็นต้องใช้เวลาเป็นปีๆ แต่ทำได้ภายในไม่กี่วันหรือไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น มนุษย์เองจึงเป็นผู้เร่งวิวัฒนาการยิ่งกว่าสิ่งอื่นใด
ในปี 2001 นักวิจัย Stephen Palumbi จากมหาวิทยาลัย Stanford University ได้ทำการคำนวณไว้ว่า วิวัฒนาการที่เป็นภัยต่อสุขภาวะเช่นนี้ทำให้สหรัฐอเมริกาประเทศเดียวสูญเสียมากถึงพันล้านล้านดอลลาร์ต่อปี แม้จะยังไม่มีข้อมูลที่อัพเดตกว่านี้ แต่ก็เชื่อได้ว่าน่าจะมากกว่าหลายเท่าตัว
หยุดวิวัฒนาการ หรือย้อนกลับ?
โรคข้าวไหม้ (Rice blast disease), ภาพจาก : Department of Agriculture and Food
การหยุดวิวัฒนาการจริงๆ ไม่ใช่เรื่องใหญ่ขนาดที่ต้องเปลี่ยนกระบวนทัศน์โลกแบบหน้ามือเป็นหลังมือ วิธีนี้ง่ายตรงที่ 'ถ้าไม่กดดันมากไป' วิวัฒนาการก็ไม่ต้องปรับตัวตามเร็ว มีตัวอย่างที่น่าสนใจคือ มีเชื้อราชนิดหนึ่งที่ทำให้เกิด โรคข้าวไหม้ (Rice blast disease) ตัวโรคเริ่มต่อต้านสารที่ใช้ควบคุมเชื้อรา (fungicide) จากการใช้เพียง 3 ปี จากนั้นเกษตรกรชาวญี่ปุ่นและนักวิจัยจึงหารือกันลดการใช้สารที่ว่านี้แบบร่วมด้วยช่วยกัน โดยมีการออกข้อบังคับการใช้สารอย่างเป็นทางการ
ภายใน 4 ปีต่อมา เชื้อราสายพันธุ์ดื้อยาหายไป ซึ่งชาวญี่ปุ่นทำควบคู่กับการไม่เบียดเบียนเชื้อราอีกชนิดที่เป็น 'ศัตรูของศัตรู' ในธรรมชาติ ให้พวกมันยังคงมีศักยภาพในการจัดการควบคุมกันเอง
สิ่งที่ยากที่สุดในกระบวนการนี้คือการหว่านล้อมให้คนลดการใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินจำเป็น แม้ยาปฏิชีวนะจะเห็นผลรวดเร็ว แต่ก็เป็นเพียงระยะเวลาอันสั้นเท่านั้น—ภาวะดื้อยาจะพัฒนาอย่างรวดเร็ว
ดังนั้นนักชีววิทยาจึงพยายามหนทางใหม่ๆ ที่ค่อนข้างย้อนแย้ง พวกเขาจะใช้ ยาปฏิชีวนะย้อนกลับ (reverse antibiotics) ลดภาวะความกดดันที่เราเคยทำมาก่อนหน้า เหมือนย้อนเวลาหมุนเข็มนาฬิกากลับหลัง ทำให้แบคทีเรียที่เคยดื้อยากลับมาไร้กลไกป้องกันอีกครั้ง
ทีมวิจัยของ Lee Cronin จากมหาวิทยาลัย University of Glasgow กำลังพยายามทำ reverse antibiotics เป็นภารกิจหลัก พวกเขาใช้ antibiotic สองชนิดในการต่อสู้กับแบคทีเรียที่เสมือนสร้างเอฟเฟกต์แบบชักเย่อ ซึ่งได้ผลทดลองระดับที่น่าสนใจในห้องทดลอง คาดว่ากระบวนการนี้อาจทำให้เซลล์มะเร็งหยุดเติบโตได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ในขณะเดียวกัน การใช้เทคโนโลยีตัดต่อพันธุกรรม CRISPR ที่มุ่งตัดหรือทำลายลำดับ DNA ก็มีแนวโน้มจะพัฒนาได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น จากที่หลาย 10 ปีก่อนเป็นเรื่องที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ เทคโนโลยี CRISPR จะแยก DNA ที่ดื้อยาในแบคทีเรียและลักษณะทางพันธุกรรมอื่นๆ ที่ไม่ต้องการ โดยไม่จำเป็นต้องกำจัดแบคทีเรียชนิดนั้นอย่างถาวร
CRISPR ยังสามารถใช้กับไวรัสได้ด้วย โดยเฉพาะกลุ่ม 'แบคทีริโอฟาจ' (Bacteriophages) ไวรัสต้านแบคทีเรียที่ต้องอาศัยอยู่กับเซลล์ของแบคทีเรียเพื่อที่ตัวมันเองจะสามารถเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนได้ บริษัทยาหลายแห่งประสบความสำเร็จแล้วในการใช้ CRISPR กับแบคทีริโอฟาจ แต่ยังไม่มีการทดลองในมนุษย์ ซึ่งน่าจะเริ่มขึ้นภายในปี 2019 นี้
น่าตื่นเต้นที่ทีมวิจัยจาก Tel Aviv University ต่อยอดไปอีก เนื่องจากฟาจเองแม้จะมีการดัดแปลงแล้ว แต่มันก็ไม่สามารถอยู่ในกระแสเลือดได้ ถึงอย่างนั้นฟาจยังสามารถใช้กับร่างกายภายนอก ดังนั้นก็เป็นไปได้ที่จะ 'พ่นฟาจ' ไปยังแผลภายนอกก่อนที่แบคทีเรียจะทำให้ติดเชื้อ ฟาจที่ผ่านการตัดต่อด้วย CRISPR สามารถฉีดพ่นไปยังพื้นผิวเครื่องใช้โรงพยาบาล หรือทำเป็นครีมใช้ล้างมือเพื่อลดการใช้สารปฏิชีวนะที่กดดันแบคทีเรียเกินไป ที่ยิ่งใช้ก็จะยิ่งลดการกลายพันธุ์ของแบคทีเรียแบบเหนือความคาดหมาย ซึ่งฟาจเองไม่สามารถทำซ้ำตัวเองได้ เพราะได้เอา viral genes ออกเป็นที่เรียบร้อยแล้ว
CRISPR จึงเสมือนจอกศักดิ์สิทธิ์ในการยุติด้านมืดของวิวัฒนาการ แต่มีนักชีววิทยาอีกกลุ่มเตือนไว้เช่นกันว่า ถ้าคุณแก้ทุกอย่างด้วย CRISPR ปัญหาอาจจะหมดที่จุดกึ่งกลางแต่จะล้นออกมาที่ปลายขอบ เพราะอย่าลืมเสียว่า วิวัฒนาการมีความ 'ลื่นไหล' ไม่อยู่นิ่งกับที่… CRISPR อาจจะดี แต่เรายังศึกษาไม่ครบทุกกระบวนการ เราต้องแน่ใจเสียก่อนว่าจะไม่สร้างคลื่นลูกใหม่ที่รุนแรงกว่า
หากมันเป็นสงคราม และเราไปร่วมรบกับมันด้วยสงคราม ผลลัพธ์อาจจบไม่สวย
แม้ในโลกระดับจุลทรรศน์ก็ตาม ปรัชญาข้อนี้ยังใช้ได้ดีเสมอ
อ้างอิงข้อมูลจาก
Multidrug evolutionary strategies to reverse antibiotic resistance www.ncbi.nlm.nih.gov
Time-programmable drug dosing allows the manipulation, suppression and reversal of antibiotic drug resistance in vitro www.nature.com
Illustration by Kodchakorn Thammachart
