ทำไมภูมิคุ้มกันไม่ทำร้ายเรา

เมื่อพูดถึงรางวัลอันทรงเกียรติของวงการภาพยนตร์หลาย ๆ คนน่าจะนึกถึงรางวัลออสการ์ สำหรับวงการวิจัยเองก็มีรางวัลอันทรงเกียรติที่มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ที่สร้างคุณูปการแก่วงการวิทย์นั้นคือ ‘รางวัลโนเบล’

โดยรางวัลโนเบลสาขาสรีวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2025 นี้ก็มอบให้แด่นักวิทย์สามท่านคือ แมรี อี. บรุนโคว (Mary E. Brunkow), เฟรด แรมส์เดลล์ (Frederick J. Ramsdell) และชิมง ซากะกุจิ (Shimon Sakaguchi) ผู้ค้นพบกลไกความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนปลาย (Peripheral Immune Tolerance) ที่เป็นกลไกของเซลล์พิเศษชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นบอดี้การ์ดไม่ให้ภูมิคุ้มกันของร่างกายโจมตีเซลล์ตัวเอง ซึ่งองค์ความรู้นี้ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการรักษามะเร็ง และภาวะภูมิคุ้มกันผิดปกติอื่น ๆ

อย่างที่เราทราบกันดีว่าร่างกายของเราต้องเผชิญกับจุลินทรีย์นับล้าน ๆ ตัวในแต่ละวันที่พร้อมจะเข้ามาเบียดเบียน และก่ออันตรายในร่างกายของเรา ดังนั้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเราจึงต้องทำงานกันอย่างหนักหน่วงเพื่อปกป้อง ต่อสู้ และกำจัดเชื้อโรคที่พยายามรุกรานเข้ามา

โดยเซลล์ภูมิคุ้มกันมีด้วยกันหลายชนิดที่ทำหน้าที่แตกต่างกัน ทั้งเซลล์ที่ลาดตระเวนตามร่างกาย เซลล์ที่สามารถกำจัดเชื้อโรคแบบเฉพาะเจาะจง เซลล์ที่ตอบสนองต่อความผิดปกติของร่างกาย เซลล์ที่สร้างสารเคมีเพื่อกำจัดสิ่งแปลกปลอม ฯลฯ อย่างไรก็ตามสิ่งหนึ่งที่ระบบภูมิคุ้มกันจำเป็นต้องมี คือ ‘ความสามารถในการจำแนกเซลล์ของตัวเอง’

ความสามารถในการจำแนกเซลล์ของตัวเองเป็นกลไกในการควบคุมระบบภูมิคุ้มกันไม่ให้ทำร้ายตัวเองหรือภาวะแพ้ภูมิตัวเอง ซึ่งตามปกติสิ่งที่ใช้ในการจัดจำแนกว่าเซลล์ไหนคือเซลล์ร่างกายจะอาศัยโปรตีนตัวรับบนผิวเซลล์เพื่อระบุว่าเซลล์ไหน คือ เซลล์ร่างกาย

ในทศวรรษที่ 1980 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทเซลล์ที (T cell) ที่สร้างที่บริเวณไขกระดูกก่อนจะเจริญเติบโตในต่อมไทมัส ถูกโปรแกรมไม่ให้ทำร้ายเซลล์ร่างกายไว้ตั้งแต่ต้น หากเซลล์พวกนี้มีโอกาสทำร้ายเซลล์ร่างกายได้ เซลล์นั้นจะถูกทำลายในทันทีในไขกระดูกและต่อมไทมัส โดยเราเรียกกระบวนการนี้ว่า ‘ความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนกลาง’ (central immune tolerance)

แนวคิดนี้ได้กลายเป็นแนวคิดหลักเรื่อยมาจนกระทั่ง ชิมง ซากะกุจิ (Shimon Sakaguchi) นักวิจัยชาวญี่ปุ่นจากสถาบันศูนย์วิจัยมะเร็งไอจิพบข้อมูลบางอย่างที่ขัดแย้งกับแนวคิดกระแสหลักนี้ โดยเขาพบว่าเมื่อตัดต่อมไทมัสของหนูทดลองอายุสามวันออกไป แทนที่ระบบภูมิคุ้มกันจะอ่อนแอลงเพราะสร้างเซลล์ทีไม่ได้ แต่กลายเป็นว่าปฏิกิริยาต่อต้านเซลล์ร่างกายจากเซลล์ทียิ่งทวีความรุนแรงขึ้นจนเกิดภาวะแพ้ภูมิตัวเองในหนูทดลอง และเมื่อเขานำเซลล์ทีจากหนูปกติที่มีต่อมไทมัสฉีดเข้าสู่ร่างกายหนูทดลองที่ถูกตัดต่อมไทมัสออกก็ไม่พบภาวะภูมิแพ้ตัวเองในหนูทดลอง

นักวิจัยพบว่าแม้เซลล์ทีจะมีหน้าตาเหมือนกัน แต่โปรตีนบนผิวของเซลล์กลับมีความแตกต่างกันอย่างจำเพาะเจาะจง นำมาสู่การจัดจำแนกประเภทของเซลล์ทีเป็นชนิดต่าง ๆ จนกระทั่งปี 1995 โลกก็ได้รู้จักกับ regulatory T cell หรือ เซลล์ทีชนิดควบคุม (Treg) แต่นักวิทย์ในช่วงนั้นยังไม่ยอมรับแนวคิดนี้ พวกเขาต้องการหลักฐานเพิ่มเติมเพื่อยืนยันแนวคิดดังกล่าว

จากหนูทดลองในโครงการแมนฮัตตันสู่การค้นพบกลไกภูมิคุ้มกันที่ช่วยคนทั้งโลก

ผู้ที่ยืนยันเรื่องแนวคิดเซลล์ทีชนิดควบคุมคือ สองนักวิทย์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปีนี้อีก 2 คน คือ แมรี อี. บรุนโคว (Mary E. Brunkow) และ เฟรด แรมส์เดลล์ (Frederick J. Ramsdell) ที่มีความสนใจในอาการหนูตกสะเก็ดจากการสัมผัสกัมมันตภาพรังสี โดยพวกเขาพบว่าอาการตกสะเก็ดนี้เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีน FOXP3 แบบเดียวกับผู้ป่วยโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องชนิดที่ทำให้เกิดความผิดปกติของระบบต่อมไร้ท่อและลำไส้ ซึ่งสนับสนุนแนวคิดเรื่องเซลล์ทีชนิดควบคุม

และการทดลองต่อมาพบว่ายีนตัวดังกล่าวนี้มีบทบาทต่อการสร้างเซลล์ทีชนิดควบคุม จนนำมาสู่แนวคิดใหม่อย่าง ‘กลไกความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนปลาย’ กล่าวคือเซลล์ภูมิคุ้มกันสามารถทำร้ายเซลล์ร่างกายได้เสมอ

แต่ด้วยการมีเซลล์ทีชนิดควบคุมที่คอยยับยั้งเซลล์ดังกล่าว และหากบริเวณใดมีการอักเสบ เซลล์ดังกล่าวจะช่วยบรรเทาการอักเสบไม่ให้เกิดความเสียหายลุกลามไปมากกว่านี้ โดยความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนปลายนี้เป็นกลไกอีกตัวที่ทำงานควบคู่กับความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนกลางที่ไขกระดูก และต่อมไทมัส

การค้นพบความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนปลายนี้ทำให้เราสามารถทำความเข้าใจระบบภูมิคุ้มกันที่ซับซ้อน ทราบว่าอะไรคือการทำงานที่มากเกินไปของระบบภูมิคุ้มกัน หรือการจำแนกเซลล์มะเร็งออกจากเซลล์ปกติ

โดยในปัจจุบันมีความพยายามที่จะสกัดเอาเซลล์ทีผู้ควบคุมจากผู้ป่วยโรคแพ้ภูมิตัวเองนำมาเพิ่มจำนวน แล้วฉีดกลับเข้าไปเพื่อคอยยับยั้งระบบภูมิคุ้มกัน และใช้ป้องกันการต่อต้านอวัยวะปลูกถ่ายจนเกิดแนวทางบำบัดด้วยเซลล์ทีชนิดควบคุม (Tregs Therapy)

นอกจากนี้เรายังพบว่าเซลล์มะเร็งยังอาศัยกลไกแบบเดียวกันนี้ในการยับยั้งภูมิคุ้มกันไม่ให้ถูกกำจัด รวมถึงสร้างสารเคมีระดมพลเซลล์ทีชนิดควบคุมให้มาอยู่ล้อมรอบตัวเองเป็นพนักงานรักษาความปลอดภัยจากภูมิคุ้มกัน จึงเป็นที่มาของการรักษามะเร็งด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดที่ยับยั้งการทำงานของเซลล์ทีชนิดควบคุมรอบ ๆ เซลล์มะเร็งอีกที

ความสำเร็จของนักวิทย์ทั้ง 3 ที่ได้ค้นพบกลไกดังกล่าวนี้นำมาสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของวงการแพทย์ ทำให้คณะกรรมการโนเบลแห่งสถาบันแคโรลินสกาลงมติให้มอบรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ประจำปี 2025 ให้แก่ Shimon Sakaguchi , Frederick J. Ramsdell , Mary E. Brunkow

อ้างอิง

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2025/popular-information