ศ.มาร์ติน คาร์ฟ หัวหน้าฝ่ายงานวิเคราะห์ งานวิจัยพัฒนา และงานปฏิบัติการเคมี Head of Synthesis, Process Research & Catalysis บริษัท เอฟ ฮอฟแมน-ลา โรช จำกัด (F. Hoffmann-La Roche Ltd.) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองบาเซิล ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ผู้ค้นคว้ายาใหม่ๆ เพื่อรักษาโรคอ้วนและโรคไข้หวัดนกที่สกัดจากยี่หร่า หรือโป๋ยกั๊ก บรรยายพิเศษงานการประชุมวิทยาศาสตร์นานาชาติเจ้าฟ้าจุฬาภรณ์ ครั้งที่ 6 ที่สถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ น่าสนใจในหัวข้อความสัมพันธ์ของเคมีและชีววิทยาในยุค โอมิกส์ ว่าด้วยความเกี่ยวเนื่องระหว่างภาวะแวดล้อม สุขภาพ และการค้นพบทางเภสัชวิทยา (Interface of Chemistry and Biology in Omics Era : Environment & Health and Drug Discovery) ที่กำลังจะกลายเป็นการศึกษาค้นคว้าที่สำคัญที่กำลังท้าทายการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ นักสาธารณสุข และกลุ่มคนทำงานด้านการแพทย์โดยทั่วไปในทศวรรษนี้

ศ.มาร์ติน คาร์ฟ กล่าวว่า การศึกษาค้นคว้าทางชีววิทยาในยุคนี้ เรียกว่าการศึกษาเกี่ยวกับ โอมิกส์ ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่มการศึกษาคือ การศึกษาวิจัยด้านโปรตีโอมิกส์ (Proteomics) และการวิจัยด้านจีโนมิกส์ (Genomics) การวิจัยด้านโปรตีโอมิกส์ เป็นการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับสารโปรตีน องค์ประกอบ และการทำงานของสารเหล่านี้ เพราะโปรตีนเป็นส่วนประกอบหลักในสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ทั้งยังเป็นโครงสร้างหลักในการสร้างและเผาผลาญเซลล์ต่างๆ ในร่างกาย โดยในปัจจุบันได้มีการค้นพบทางชีววิทยาว่า โปรตีนบางชนิดสามารถสร้างเมตาบอลิซึมที่ก่อให้เกิดโรค ขณะที่บางตัวมีคุณสมบัติในการยับยั้งโรค เพราะฉะนั้น ความสำคัญของโปรตีนในปัจจุบันจะมากขึ้นตามลำดับ แต่การศึกษาโปรตีนเป็นการศึกษาในระดับโมเลกุล ดังนั้นจึงต้องการการวิจัยค้นคว้าอย่างละเอียดและต่อเนื่อง

ศ.มาร์ติน คาร์ฟ กล่าวว่า เป้าหมายหลักอย่างหนึ่งของการศึกษาทางด้านโปรตีโอมิกส์ คือการค้นหาตัวบ่งชี้โรค (disease biomarkers) เพื่อใช้วินิจฉัยโรคต่างๆ ให้ถูกต้องและแม่นยำมากขึ้น รวมทั้งเพื่อใช้พยากรณ์ผลของการรักษา การศึกษาโปรตีโอมิกส์มักจะเกี่ยวเนื่องกับงานวิจัยที่สำคัญอีกหนึ่งด้านคือ การศึกษาจีโนมิกส์ (Genomics) โดยการศึกษาด้านจีโนมิกส์นั้นเน้นไปในการค้นคว้าเกี่ยวกับกลุ่มยีน (genes) หรือพันธุกรรมในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต การศึกษาวิจัยในแขนงนี้จะต้องมีการค้นคว้าโดยละเอียดเกี่ยวกับการจัดการเรียงตัวหรือการจัดกลุ่มของดีเอ็นเอ

ศ.มาร์ติน คาร์ฟ ได้อธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยจีโนมิกส์ว่า ตามหลักของพันธุกรรม การแสดงออกของชีวิต ไม่ว่าจะเป็นลักษณะ รูปร่างหน้าตา หรือพฤติกรรม ล้วนแต่เป็นผลสืบเนื่องมาจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม โดยมีพันธุกรรมเป็นตัวหลักในการกำหนด และสิ่งแวดล้อมเป็นตัวแปรประกอบ สิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืช สัตว์ หรือจุลชีพ จะมีรูปร่างลักษณะ ความเป็นอยู่ ขึ้นกับพันธุกรรมโดยมียีน (genes) เป็นตัวกำหนด ในปัจจุบันความรู้เกี่ยวกับโครงสร้าง ส่วนประกอบ และการทำงานของยีน จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ศาสตร์ที่ว่าด้วยยีนและการทำงาน รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างยีนต่างๆ และความสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม เรียกว่า จีโนมิกส์ (genomics) ยีนคือรหัสที่เป็นสายยาว เป็นโมเลกุลที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ (DNA) มีส่วนประกอบเสมือนตัวอักษรเรียงกันอยู่ ตัวอักษรดังกล่าวกำหนดว่าสิ่งมีชีวิตที่เป็นเจ้าของยีนนั้นจะมีการแสดงออก ทั้งด้านรูปลักษณ์และพฤติกรรมทั่วไปอย่างไร

จีโนมิกส์จึงสามารถช่วยให้เข้าใจกลไกของชีวิตได้อย่างละเอียดลึกซึ้ง โดยเฉพาะหลังจากที่นักวิจัยสามารถพัฒนาเทคนิคการตรวจวิเคราะห์รหัสพันธุกรรมได้ จนทราบว่ารหัสพันธุกรรมของมนุษย์มีอักษรเรียงกันอยู่ถึง 3 พันล้านตัว ประกอบกันเป็นยีนเกือบ 4 หมื่นหน่วย อีกทั้งยังสามารถวิเคราะห์การแสดงออกของรหัสนั้น ซึ่งเป็นการสร้างโปรตีนและโมเลกุลอื่นๆ ที่เป็นส่วนประกอบของชีวิต ช่วยในการวิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนต่างๆ และระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม เช่น วิเคราะห์ว่าโปรตีนที่เป็นผลของการแสดงออกของยีนนั้นมีสมบัติอย่างไร เป็นต้น

ในปี พ.ศ.2496 เจมส์ วัตสัน และฟรานซิส คริก ค้นพบว่าหน่วยพันธุกรรมหรือยีน ก็คือดีเอ็นเอ ซึ่งมีรหัสเป็นสารเคมีที่มีโครงสร้างเป็นสารประเภทเบส 4 ชนิด (A, T, C, G) เรียงกันอยู่เป็นสายยาว

รหัสนี้เป็นตัวกำหนดว่าจะสร้างโปรตีนอะไร เมื่อไร ดีเอ็นเอมี 2 สาย เป็นเกลียวคู่ ที่แต่ละสายมีรหัสที่คล้องจองกัน โดยเบสของแต่ละสายจะยึดอยู่กับคู่ของมันที่จับกันโดยเฉพาะเจาะจง A จับคู่กับ T และ C จับคู่กับ G เสมอ ดังนั้น รหัสของสายหนึ่งกำหนดรหัสของอีกสายหนึ่งได้ เนื่องจากในการสร้างแต่ละสายจะต้องสร้างตามรหัสของอีกสายหนึ่ง โครงสร้างเช่นนี้ทำให้เข้าใจกลไกของการสืบทอดทางกรรมพันธุ์ได้ เมื่อเซลล์แบ่งตัว จึงมีการลอกรหัสหรือสร้างสายดีเอ็นเอใหม่ เป็นเกลียวคู่ที่เหมือนเดิมทุกประการ

ดีเอ็นเอเป็นเพียงสารเคมีอย่างหนึ่งที่มีส่วนประกอบเป็นรหัส รหัสของมันมีความสามารถพิเศษในการระบุโครงสร้างและกำหนดหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต อาจพูดได้ว่ารหัสในยีนเปรียบเสมือนพิมพ์เขียวที่กำหนดรูปแบบของบ้านนั่นเอง อย่างไรก็ตาม ยีนไม่สามารถทำงานได้ด้วยตัวของมันเองโดดๆ จำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือของส่วนประกอบอื่นๆ ที่สำคัญคือ เอ็นไซม์ (enzyme) หรือตัวช่วยให้เกิดกระบวนการต่างๆ ขึ้น

การคัดลอกยีนเพื่อให้เกิดยีนใหม่ที่เหมือนเดิม จำเป็นต้องอาศัยความช่วยเหลือของเอ็นไซม์ การแสดงออกของยีนทำให้มีการสร้างโปรตีนขึ้น ก็เกิดขึ้นจากการช่วยเหลือของเอ็นไซม์อีกพวกหนึ่ง เอ็นไซม์เหล่านี้ก็เปรียบเสมือนช่างสร้างบ้าน ทำหน้าที่แปลพิมพ์เขียวที่อยู่ในรูปรหัสของยีน ออกมาเป็นตัวบ้านหรือโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตนั่นเอง

ปัจจุบันความรู้ทางการแพทย์ในยุคจีโนมิกส์และหลังจีโนมิกส์เกือบทั้งหมด พุ่งความสนใจมาที่การศึกษาวิจัยการแสดงออกของยีนก่อโรคทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นยีนก่อโรคชนิดหลัก (high-penetrance gene) หรือยีนก่อโรคชนิดรอง (low-penetrance gene) ก็ตาม ดังตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดกรณีของโรคมะเร็งเต้านม โรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ เป็นต้น

ศ.มาร์ติน คาร์ฟ กล่าวย้ำว่า การศึกษาวิจัยด้านโปรตีโอมิกส์และจีโนมิกส์จะสร้างประโยชน์อนันต์ในทางการแพทย์ให้แก่มวลมนุษย์

จากมุมมองและความคิดสร้างสรรค์ บวกกับนวัตกรรมด้านการค้นคว้าและวิจัย ก่อให้เกิดเป็น 400 ล้านโดส สำหรับยาต้านไวรัสเอช 5 เอ็น 1 รองรับการระบาดอันอาจเกิดขึ้นจากไข้หวัดนก ซึ่งการค้นพบในครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับมวลมนุษยชาติและวงการวิทยาศาสตร์ระดับโลก

หน้า 10