จาก ‘พิษร้าย’ สู่ยอดยา เมื่อวิทยาศาสตร์ไขปริศนาอนาคตยาจากสัตว์มีพิษ
อาณาจักรสิ่งมีชีวิตเต็มไปด้วย 'ผู้ใช้พิษร้าย' ธรรมชาติเองใช้พิษเพื่อเพิ่มโอกาสรอด ตั้งแต่สัตว์ที่เรารู้ๆ กันทั่วไปว่าอย่าไปแหยมอย่าง งู แมงมุม แมงป่อง จนไปถึงหอยทาก กบ ปลา และดอกไม้ทะเล พวกมันเชี่ยวชาญการใช้พิษอันเป็นศาสตร์เร้นลับ เพื่อส่งสัญญาณให้คุณจดจำไปตลอดชีวิตคือ ความเจ็บปวดนั่นเอง!
ความน่าทึ่งของกลไกทางเคมีเหล่านี้ นำวิทยาศาสตร์ไปสู่การคนคว้าวิจัยที่ล้ำหน้า เพื่อไขปริศนาค้นหาวิธีลดความทรมานจากโรคภัยที่รุมเร้ามนุษย์มานับศตวรรษ
กระบวนการอาจย้อนแย้ง เราใช้ความเจ็บปวดเพื่อลดความเจ็บปวด แต่เรากำลังจะได้ยาที่ดีกว่ามอร์ฟีน 1,000 เท่าจากการสกัดพิษหอยทะเลสายพันธุ์ Conus magus เราไขประสาทการรับรู้ความเจ็บปวดของมนุษย์ เราไขระบบป้องกันโครงสร้างที่ขวางกั้นระหว่างระบบหมุนเวียนเลือดกับเซลล์สมอง ประสาทวิทยาจะไม่ก้าวหน้าถึงทุกวันนี้หากปราศจากพิษธรรมชาติ
แม้ความเป็นพิษยังมีประโยชน์มหาศาล
แต่อย่าคิดว่าตัวคุณเองพิษจัดจ้านนัก จนกว่าจะรู้จักผู้เชี่ยวชาญพิษของแท้จากธรรมชาติ
1. ความตายไร้ความเจ็บปวด สู่ยาที่ดีกว่ามอร์ฟีน 1,000 เท่า
ในปี 1970 ชาวประมงสัญชาติฟิลิปินส์เสียชีวิตกะทันหันขณะลากแห เขาถูกพิษร้ายแรงของหอยเต้าปูนสายพันธุ์ Conus geographus หนึ่งในหอยทะเลที่มีพิษร้ายแรงที่สุด ทำให้ถึงแก่ความตายทันที แต่ยังไม่มีใครรู้ว่าพิษของหอยชนิดนี้มีกลไกทำงานอย่างไรต่อร่างกายมนุษย์ เพราะการตายของชายชาวประมงนั้นช่างเป็นปริศนา เขาเสียชีวิตโดยไม่รู้สึกทรมานใดๆ เลย จนกล่าวว่าเป็น 'ความตายที่ปราศจากความเจ็บปวด' (painless death) มันแนบเนียน ไม่ทุรนทุราย สังหารอย่างเงียบกริบ
จนกระทั่งทีมวิจัยจาก Hunter College พบว่า พิษของหอยเต้าปูนนี้ไม่มี แอซิติลโคลีน (acetylcholine) สารกระตุ้นให้รู้สึกปวดที่พบได้ทั่วไปในกลุ่มแมลงมีพิษ
จากนั้นพวกเขาสกัดพิษโคโนทอกซิน (conotoxins) ของหอยเต้าปูน แล้วนำมาสังเคราะห์ให้ได้สารที่มีกลไกใกล้เคียงกันในชื่อ Ziconotide ผลปรากฏว่า เจ้าสารชนิดนี้สามารถยับยั้งความเจ็บปวดประสาทส่วนกลางมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่ามอร์ฟีนถึง 1,000 เท่า จนบริษัทยานำไปพัฒนาต่อและได้ชื่อทางการค้าว่า Prialt
ยา Prialt ได้รับการอนุญาตโดย FDA สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา ให้ใช้ในผู้ป่วยที่มีอาการเจ็บปวดอย่างรุนแรง จากความเสียหายของระบบประสาทหรือโรคมะเร็ง อย่างไรก็ตามยา Prialt มีราคาแพงมหาโหดและต้องฉีดเข้าที่ไขสันหลังผู้ป่วยเท่านั้น แต่มันทรงประสิทธิภาพจนเอาชนะยาโอปิออยด์และมอร์ฟีนราบคาบ
นักวิจัยเชื่อว่ายังมีหอยเต้าปูนบนโลกนี้อีกถึง 750 ถึง 800 สายพันธุ์ หากเราศึกษาเพิ่มเติมอาจพบความมหัศจรรย์ของพิษที่แต่ละสายพันธุ์ล้วนมีส่วนผสมเฉพาะตัว
2. พิษตะขาบ เวชศาสตร์โบราณที่ตะวันตกเพิ่งสนใจ
พิษตะขาบมีประวัติศาสตร์ยาวนานต่อชีวิตมนุษย์ แม้คุณไม่รักตะขาบ แต่ตะขาบรักคุณ (เหอๆ) พิษตะขาบถูกใช้เป็นยาแก้ปวดมานานหลายศตวรรษโดยชนชาติที่รู้ดีที่สุดคือ ชาวจีน พวกเขาใช้ตะขายสายพันธุ์ Scolopendrasubspinipes mutilans ในด้านเวชศาสตร์มานานหลายร้อยปีก่อนที่วิทยาการทางแพทย์จะรุดหน้าด้วยซ้ำ แต่โลกตะวันตกเพิ่งจะหันมาสนใจได้ไม่นานนี่เอง …โลกเรามีตะขาบพิษถึง 3,000 สายพันธุ์ จะไม่ลองหันมาสนใจมันหน่อยหรือ?
ในปี 2013 นักวิจัยสกัดสารเปปไทด์จากตะขาบในชื่อ Ssm6a เป็นสารโซเดียมแชนแนลบล็อกเกอร์ (Sodium channel blocker) คอยปิดกั้นการซึมผ่านของเกลือโซเดียมที่บริเวณผนังเซลล์ของเนื้อเยื่อตามร่างกาย ควบคุมความรู้สึกเจ็บปวดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (รวมไปถึงมนุษย์) เมื่อทดสอบในหนูแล้วสามารถทำงานได้ดีกว่ามอร์ฟีน แต่ยังไม่พัฒนาเป็นยาอย่างเป็นทางการ ส่วนในฝั่งจีนเองก็สกัดเปปไทด์จากตะขาบในชื่อ SsmTX-I ที่ควบคุมอาการแพ้ในมนุษย์ได้เช่นกัน
อาณาจักรตะขาบยังมีพื้นที่กว้างขวางให้ทำการสำรวจ อย่าตีตายซะหมดล่ะ!
3. ปลาปักเป้าเจ้าพิษสง สู่ยาโมเลกุลเฉพาะ
นักดำน้ำทุกคนรู้ซึ้งดีที่จะไม่ไปยุ่งกับ 'ปลาปักเป้า' (pufferfish) ชาวญี่ปุ่นที่นิยมทานปลาดิบจำนวนมากเสียชีวิตจากความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยขณะปรุงปลาปักเป้า เพราะพิษเทโทรโดท็อกซิน (Tetrodotoxin) เพียง 1 มิลลิกรัม ก็ส่งให้คุณไปรอเพื่อนๆ ในโลกหน้าได้โดยไม่ต้องลัดคิว
ภายใน 20 นาที ลิ้นของคุณจะชา ปวดหัวเป็นไข้ อาเจียน เป็นอัมพาต จนกระทั้งหายใจไม่ออกและเสียชีวิตในที่สุด
แม้สารเทโทรโดท็อกซินจะสังหารมนุษย์ไปเยอะ แต่ประสาทวิทยาก็ยังหลงเสน่ห์ความลี้ลับของมันอยู่ดี สารนี้กรุยทางสู่การทำความเข้าใจสมองเพื่อนำมาเป็นยาแก้ปวดทรงประสิทธิภาพ
เทโทรโดท็อกซิน (TTX) ถูกศึกษาในแวดวงประสาทวิทยา มันสามารถควบคุมเซลล์ประสาทที่รับรู้ความรู้สึกเจ็บได้อย่างดีเลิศ บริษัทยา Wex จึงพัฒนาไปอีกขั้นโดยสกัดสาร TTX จากรังไข่ของปลาปักเป้าสายพันธุ์ Takifugu oblongus เพื่อใช้รักษามะเร็งและช่วยลดความเจ็บปวดในผู้ป่วยที่กำลังรักษาด้วยวิธีคีโมฯ
ขณะนี้ยาดังกล่าวอยู่ในขั้นทดสอบที่ 3 กับผู้ป่วย 149 ราย พวกเขาจะได้รับยาที่มีส่วนประกอบของ TTX ปริมาณ 30 ไมโครกรัม 2 ครั้งต่อวัน ซึ่งผลงานวิจัยชี้ว่า ผู้ป่วยเจ็บทรมานน้อยลง และยังไม่มีผลกระทบเชิงลบต่อผู้ป่วย โดย CEO บริษัทยา Christopher Gallen กล่าวว่า
“พิษของปลาปักเป้าเป็นโมเลกุลมหัศจรรย์ ที่ไม่ว่านักเคมีคนไหนก็ไม่มีทางจำลองได้เหมือน”
4. พิษดอกไม้ทะเล เป็นยาอเนกประสงค์สู้โรคพุ่มพวง
ช่วงปี 1990 นักวิจัยฮือฮากับพิษอานุภาพร้ายแรง stichodactyla toxin (ShK) จากดอกไม้ทะเลสายพันธุ์ Stichodactyla helianthus ที่พบในทะเลแถบคาริบเบียนเป็นสารเปปไทด์มีพิษตัวแรกๆ ที่มีอิทธิพลต่อ T lymphocyte หรือเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีหน้าที่ในการค้นหาสิ่งแปลกปลอมในร่างกายของเรา และมันแม่นยำมากเสียด้วยในการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน
จึงมีการพยายามพัฒนาเป็นยา dalazatide ที่จำเป็นอย่างมากในการรักษาผู้ป่วยโรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง (Autoimmune disease), โรคสะเก็ดเงิน (Psoriasis), กล้ามเนื้ออักเสบ (Myositis) และโรคลูปัส (Lupus ) ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายหันมาทำลายเนื้อเยื่อในร่างกายตัวเอง (คนไทยรู้จักกันในชื่อ โรคพุ่มพวง จากกรณีนักร้องลูกทุ่ง พุ่มพวง ดวงจันทร์ ก็ป่วยเป็นโรคนี้เช่นกัน)
พิษของดอกไม้ทะเลสามารถลดความเจ็บปวดทนทุกข์ทรมาน ในขณะเดียวกันผู้ป่วยก็ไม่มีอาการอักเสบแต่อย่างใด
5. ภารกิจตามหากบพิษ เพื่อเยียวยาผู้ป่วยหลังผ่าตัด
มีชายผู้บ้าระห่ำนาม John Daly กับภารกิจตามหากบมีพิษของเขา แต่งานสำรวจมักต้องเอาชีวิตแลกอยู่เสมอๆ โดยเขาใช้วิธีสัมผัสกับกบโดยตรงแล้วแตะที่ลิ้นตัวเอง! (บ้าดีเดือด) ถ้ารู้สึกว่าปลายลิ้นชักแสบๆ ร้อนๆ ก็ถือว่าเจ้ากบตัวนั้นสอบผ่าน ก่อนถูกหิ้วมาห้องวิจัยด้วย … John Daly รอดชีวิตจากทั้งกบในแอฟริกาใต้ กบมาดากัสกา กบออสเตรเลีย และกบพิษในไทย (บ้านเราก็ขึ้นชื่อด้วยนะ) โดยสามารถสกัดสารเคลือบผิวหนังกบได้มากถึง 500 ชนิด หนึ่งในนั้นคือสารระงับปวด 'อีพิบาทิดีน' (Epibatidine) ที่มีประสิทธิภาพกว่ามอร์ฟีน 200 เท่า
ที่สำคัญพิษในกบมีกรดนิโคตินิกที่นำไปพัฒนายาเกี่ยวกับหลอดเลือดหัวใจได้ นอกจากนั้นยังออกฤทธิ์คล้ายยาแก้ปวดกลุ่มโอปิออยด์ เช่น กบสายพันธุ์ Phyllomedusasauvagii หน้าตาประหลาดที่มักมีพิษบนผิวหนังเพื่อขับไล่เหล่านักล่าไม่ให้กินมัน โดยแพทย์จะนำสารสกัดพิษกบนี้ไปใช้รักษาผู้ป่วยที่เพิ่งเข้ารับการผ่าตัด ผ่านการฉีดเข้าทางสันหลังเพื่อหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงต่อร่างกายส่วนอื่นๆ
6. พิษที่ร้ายแรงของงู ทำให้เราเข้าใจความเจ็บปวดได้ดี
อสรพิษนักฉก เป็นผู้เชี่ยวชาญพิษที่แยบยลที่สุดในธรรมชาติ งูมีพิษสังหารคนราว 138,000 คนทั่วโลกต่อปี (แต่ยังน้อยกว่าอุบัติเหตุที่มนุษย์ก่ออยู่ดี และงูหลายชนิดก็ไม่ได้มีพิษ หรือมีพิษแต่น้อยมากจนไม่เป็นอันตราย)
พิษที่มากของงูอาจทำให้คุณตาย แต่ในปริมาณพอเหมาะนั้นนับเป็นยาระงับปวดชั้นดี
งูแบล็กแมมบา Dendroaspis polylepis มีพิษที่สามารถป้องกันช่องไอออน ซึ่งเป็นโปรตีนผิวเซลล์อย่างหนึ่งที่สามารถลดการส่งสัญญาณรู้สึกปวดของเซลล์ประสาท มหาวิทยาลัย University of Queensland จึงศึกษาพิษงูเพื่อใช้ในการบำบัด โดยลดส่วนประกอบของพิษที่สร้างความเจ็บปวด ให้ไปบล็อกเซลล์รับรู้ความเจ็บปวดของมนุษย์แทน
โดยกล่าวว่า งูพิษที่ร้ายแรงที่สุด จะทำให้เราได้ยาที่ต่อสู้กับความเจ็บปวดได้ดีที่ที่สุดเช่นกัน เพราะมันทำให้เราเรียนรู้ว่าความเจ็บปวดที่แท้จริง มันเป็นอย่างไร
7. พิษแมงป่องและการแข่งขันของหนูนักล่า
400 ล้านปีของวิวัฒนาการแมงป่อง ทำให้พวกมันเป็นนักใช้พิษได้แม่นยำจากการผสมสารเคมีที่คล้าย 'ค็อกเทล' อันเผ็ดร้อนเล่นงานศัตรู คนที่ทำงานกับแมงป่องมักจะไม่เคยไว้ใจมันง่ายๆ นักชีววิทยา Bryan Fry จากมหาวิทยาลัย University of Queensland ถูกแมงป่องต่อยขณะสำรวจความหลากหลายทางชีวภาพในป่าอเมซอน โดยแมงป่องเจ้าถิ่นสีเหลืองสดใสที่เล่นงานเขาคือ Tityus serrulatus และมันมีพิษร้ายแรงเวอร์!
ตลอด 8 ชั่วโมงเขารู้สึกว่านิ้วทั้ง 10 กำลังลุกไหม้เป็นไฟ หัวใจทำงานขัดข้องผิดจังหวะ มันเต้น 5 ครั้งแล้วหยุด ซ้ำแบบนี้ไปเรื่อยๆ แต่ความเจ็บปวดรวดร้าวทำให้เขายังไม่หมดสติ อันเป็นผลจากพิษที่ร้ายแรงที่สุดของกลุ่มสัตว์มีเหล็กใน มันเกือบทำให้เขาตายในป่าอเมซอน
แต่น่าประหลาดที่สัตว์อีกชนิดกลับไม่ได้ระแคะระคายกับพิษนี้เลย เจ้าหนูตั๊กแตน (Grasshopper mouse) ศัตรูคู่อาฆาตของแมงป่องพิษผู้ไม่ได้รับผลกระทบจากพิษ เมื่อนำมาศึกษาพบว่าหนูตั๊กแตนมีพัฒนาการของกรดอะมิโนชนิดพิเศษที่ยับยั้งความปวดจากพิษแมงป่องได้ ทำให้มันสามารถออกล่าแมงป่องที่เกือบฆ่ามนุษย์จากการเพียงต่อยครั้งเดียวได้สบายๆ
ศาสตร์การแพทย์จีนใช้พิษแมงป่องรักษาอาการเจ็บปวดมานานเป็นพันปี ทีมวิจัยจีนจากมหาวิทยาลัย Nanjing University of Chinese Medicine จึงศึกษากลไกของพิษแมงป่องไปพร้อมๆ กับหนูตั๊กแตน เพื่อหาคำตอบว่าวิวัฒนาการเล่นกลอะไร ที่อำนวยให้เกิดกรดอะมิโนจำเป็นเหล่านี้เอาชนะพิษที่รุนแรงได้
อ้างอิงข้อมูลจาก
Mining Spider Toxins for Analgesic Clues www.the-scientist.com
Sourcing Painkillers from Scorpions’ Stings www.the-scientist.com
David Julius Probes the Molecular Mechanics of Pain www.the-scientist.com
Illustration by Waragorn Keeranan