ถอดรหัสสมอง: การรักษาออทิซึม โรคลมชัก และจิตเภท ด้วยสเต็มเซลล์และออร์แกนอยด์

ในตอนพิเศษนี้ของ Huberman Lab Podcast เราได้เจาะลึกโลกแห่งประสาทวิทยาและจิตเวชศาสตร์ที่ก้าวหน้าไปอีกขั้นกับ Dr. Sergiu Pașca ผู้บุกเบิกการวิจัยสเต็มเซลล์และสมองจำลองจาก Stanford University การสนทนาครอบคลุมตั้งแต่ความซับซ้อนของโรคออทิซึม โรคลมชัก และโรคจิตเภท ไปจนถึงเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่กำลังเปลี่ยนวิธีการที่เราทำความเข้าใจและอาจรักษาโรคเหล่านี้ในอนาคต

ออทิซึม: ความเข้าใจที่เปลี่ยนไปและการเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์

Dr. Pașca เริ่มต้นด้วยการอธิบายว่าออทิซึมเป็นภาวะที่ซับซ้อนซึ่งถูกกำหนดโดยพฤติกรรม และไม่มีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ชัดเจน ในอดีต มีความเข้าใจผิดมากมายเกี่ยวกับสาเหตุของออทิซึม เช่น 'สมมติฐานมารดาตู้เย็น' (refrigerator mother hypothesis) ที่เชื่อว่าเกิดจากพ่อแม่ที่เย็นชาทางอารมณ์ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แข็งแกร่ง โดยมีการระบุยีนหลายร้อยยีนที่เกี่ยวข้องกับออทิซึมบางรูปแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 'profound autism' ซึ่งเป็นกรณีที่รุนแรงที่สุด

อุบัติการณ์ของออทิซึมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนเกือบ 3% ของประชากรทั่วไป ซึ่งเป็นตัวเลขที่สูงมาก Dr. Pașca ชี้ว่าการเพิ่มขึ้นนี้อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์การวินิจฉัย และการย้ายการวินิจฉัยจากภาวะบกพร่องทางสติปัญญามาเป็นออทิซึม นอกจากนี้ยังพบว่าเพศชายมีความชุกของออทิซึมสูงกว่าเพศหญิง ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในการพัฒนาและความสามารถในการรับมือกับความเสียหายของสมองระหว่างเพศ

ความท้าทายในการศึกษาและรักษาโรคทางสมอง

ความคืบหน้าในการทำความเข้าใจโรคทางจิตเวชเป็นไปอย่างช้าๆ เนื่องจากความซับซ้อนของสมองมนุษย์ที่เข้าถึงได้ยาก Dr. Pașca เปรียบเทียบกับการรักษาไข้ในศตวรรษที่ 19 ซึ่งเป็นการรักษาตามอาการ ไม่ใช่สาเหตุที่แท้จริง เช่นเดียวกับโรคทางจิตเวชหลายโรคที่ยังไม่มีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ชัดเจน ทำให้การพัฒนายารักษาจำเพาะเป็นไปได้ยาก

การปฏิวัติสเต็มเซลล์: Yamanaka Factors

จุดเปลี่ยนสำคัญเกิดขึ้นเมื่อเกือบ 20 ปีที่แล้ว ด้วยการค้นพบ 'Yamanaka Factors' โดย Dr. Shinya Yamanaka ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนเซลล์ผิวหนังธรรมดาให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิดเหนี่ยวนำ (iPSCs) ที่มีศักยภาพสูง (pluripotent) ได้ เทคโนโลยีนี้ได้แก้ปัญหาด้านจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน และเปิดประตูสู่การสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกาย รวมถึงเซลล์สมอง จากผู้ป่วยแต่ละราย

ออร์แกนอยด์และแอสเซมบลิด: สมองจำลองในจานเพาะเชื้อ

จาก iPSCs Dr. Pașca และทีมงานได้พัฒนา 'ออร์แกนอยด์' (organoids) ซึ่งเป็นโครงสร้างสมองจำลองสามมิติที่สามารถเจริญเติบโตและเลียนแบบการพัฒนาของสมองมนุษย์ในจานเพาะเชื้อได้น่าทึ่ง ออร์แกนอยด์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึง 'นาฬิกาภายใน' ที่ทำให้เซลล์สมองพัฒนาตามจังหวะเวลาเดียวกับการพัฒนาในครรภ์มารดา รวมถึงการเปลี่ยนจากรูปแบบ 'ก่อนคลอด' ไปเป็น 'หลังคลอด' ได้ด้วยตัวเอง

ก้าวต่อไปคือ 'แอสเซมบลิด' (assemblids) ซึ่งเป็นการรวมออร์แกนอยด์จากส่วนต่างๆ ของสมองเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงจรประสาทที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เช่น วงจรที่ควบคุมการเคลื่อนไหว หรือวงจรประสาทสัมผัสที่ประกอบด้วยสี่ส่วน (sensory, spinal cord, thalamus, cortex) การค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึง 'การจัดระเบียบตัวเอง' (self-organization) ของระบบชีวภาพ ซึ่งเซลล์สามารถค้นหากันและสร้างการเชื่อมต่อที่ถูกต้องได้เอง

การประยุกต์ใช้ในการรักษาและประเด็นทางจริยธรรม

แอสเซมบลิดได้กลายเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการศึกษาโรคทางพันธุกรรม เช่น Timothy Syndrome ซึ่ง Dr. Pașca ค้นพบข้อบกพร่องระดับโมเลกุลที่ทำให้ช่องแคลเซียมทำงานผิดปกติ และกำลังพัฒนายีนบำบัดเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องนี้ การวิจัยนี้เป็นก้าวแรกสู่การบำบัดโรคทางจิตเวชที่พัฒนาขึ้นโดยใช้โมเดลเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์โดยเฉพาะ

นอกจากนี้ Dr. Pașca ยังได้สำรวจประเด็นทางจริยธรรมที่สำคัญของการวิจัยนี้ เช่น การยินยอมในการใช้เซลล์มนุษย์ ผลกระทบต่อสัตว์ทดลองที่ได้รับการปลูกถ่ายเซลล์สมองมนุษย์ และความเป็นไปได้ของการเกิด 'จิตสำนึก' (sentience) หรือ 'ความรู้สึกเจ็บปวด' ในสมองจำลอง เขาย้ำถึงความสำคัญของการใช้คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องและไม่ทำให้เกิดความเข้าใจผิด เช่น การไม่เรียกออร์แกนอยด์ว่า 'สมองจิ๋ว' (mini brains) เพื่อหลีกเลี่ยงการตีความที่เกินจริง

อนาคตของประสาทวิทยา

Dr. Pașca และทีมงานกำลังขยายการศึกษาไปยังโรคอื่นๆ เช่น โรคลมชักชนิดรุนแรง โรคบกพร่องทางสติปัญญา และโรคจิตเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มอาการ 22q11.2 deletion syndrome ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงทางพันธุกรรมที่สำคัญที่สุดสำหรับโรคจิตเภท นอกจากนี้ยังมีความหวังในการศึกษาและรักษาโรค Dystonia ซึ่งเป็นภาวะที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวผิดปกติอย่างรุนแรง

งานวิจัยของ Dr. Pașca ไม่เพียงแต่เป็นการทำความเข้าใจโรคทางระบบประสาทและจิตเวชในระดับโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังเป็นการเปิดเผยความลับพื้นฐานของการพัฒนาสมองมนุษย์ และปูทางไปสู่การรักษาที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต