บทนำ

ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ในการที่จะนำเอาเซลล์ต้นตอ (stem cells) มาใช้ในการรักษาโรคหลายๆ  ชนิดโดยใช้วิธีปลูกถ่ายเซลล์ (cell transplantation) หรือการรักษาโดยเซลล์บำบัด (cell therapy) มีความเป็นไปได้มากขึ้น เนื่องจากในปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่มที่ประสบผลสำเร็จในการควบคุมการเปลี่ยนสภาพเซลล์ต้นตอจากเอ็มบริโอ (embryonic stem cells; ESCs) ให้เปลี่ยนสภาพไปเป็นเซลล์จำเพาะชนิด (specialized cells) ได้ เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ บีตาเซลล์ในตับอ่อน เซลล์เม็ดเลือด รวมทั้งเซลล์ประสาทด้วย จากความสำเร็จในการสร้างเซลล์ประสาทจากเซลล์ต้นตอจากเอ็มบริโอทำให้มีการตั้งเป้าหมายที่จะนำเอาเซลล์ต้นตอจากเอ็มบริโอมาเป็นแหล่งในการสร้างเซลล์ประสาทที่จะนำมาปลูกถ่ายในการรักษาโรคทางระบบประสาทหลายชนิด โดยเฉพาะโรคสันนิบาต หรือพาร์กินสัน (Parkinson’s disease; PD) เป็นตัวอย่างที่สำคัญของโรคในระบบประสาทส่วนกลาง (central nervous system; CNS) ซึ่งสาเหตุของโรคเกิดจากการเสื่อมหรือตายของเซลล์ประสาทชนิดโดปามิเนอร์จิก นิวรอนส์ (dopaminergic neurons; DA) ในสมองส่วนพาร์ส คอมแพคตา (pars compacta)  ที่บริเวณสับสแทนเทีย ไนกรา (substantia nigra) ของสมองส่วนกลาง (midbrain) ทำให้สมองไม่สามารถสร้างสารสื่อประสาท (neurotransmitters) ที่เรียกว่าสารโดปามีน (dopamine) ได้ ผู้ป่วยโรคนี้มีอาการผิดปกติต่างๆ ที่สำคัญได้แก่ อาการสั่น (tremor) อาการเกร็ง (rigidity) อาการเคลื่อนไหวช้า (bradykinesia) และอาการเสียการทรงตัว (postural instability) เนื่องจากสมองไม่สามารถสั่งการไปยังอวัยวะเป้าหมายให้ทำงานได้อย่างปกติและการรักษาโดยการใช้ยาซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้อยู่ในปัจจุบันเป็นเพียงแค่การทุเลาอาการให้กับผู้ป่วยเท่านั้นและยังก่อให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ตามมาอีกด้วย การศึกษาและการควบคุมให้เซลล์ต้นตอจากเอ็มบริโอมีการเปลี่ยนสภาพไปเป็นเซลล์ประสาทนอกจากจะมีประโยชน์ในกรณีของการใช้เป็นแหล่งที่สำคัญของการผลิตเซลล์ประสาทจำนวนมากที่จะนำไปปลูกถ่ายเซลล์เพื่อรักษาโรคในระบบประสาทแล้วยังมีประโยชน์ต่อการทดลองเพื่อศึกษาผลกระทบของยาต่อเซลล์ เนื้อเยื่อและอวัยวะในระบบประสาท ตลอดจนการศึกษาการเจริญของเนื้อเยื่อและอวัยวะในระบบประสาทซึ่งจะทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกระบวนการเจริญของอวัยวะทั้งหมดในระบบนี้ด้วย

ชีววิทยาของเซลล์ต้นตอ

เซลล์ต้นตอเป็นเซลล์ที่มีคุณสมบัติพิเศษที่สำคัญอยู่  2 ประการด้วยกันคือ 1) เป็นเซลล์ที่ยังไม่มีการเปลี่ยนสภาพ (undifferentiated cells) ดังนั้นจึงยังสามารถที่จะมีการเปลี่ยนสภาพ (differentiation) ไปเป็นเซลล์จำเพาะชนิดอื่นๆ ได้ต่อไป เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์เม็ดเลือด ฯลฯ 2) เซลล์ต้นตอสามารถที่จะแบ่งตัวเพิ่มจำนวนในอาหารเลี้ยงเชื้อได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด เนื่องจากภายหลังการแบ่งตัวแต่ละครั้งจะมีเซลล์ลูกอย่างน้อย 1 เซลล์ที่ยังมีคุณสมบัติเป็นเซลล์ต้นตออยู่ซึ่งการที่เซลล์ต้นตอจะมีการเปลี่ยนสภาพไปหรือยังคงคุณสมบัติการเป็นเซลล์ต้นตอนั้นจะมีทั้งปัจจัยภายใน เช่น จีน และปัจจัยภายนอกเซลล์ เช่น สารกระตุ้นการเจริญ (growth factors) เป็นตัวกำหนด¹ เซลล์ต้นตอสามารถจำแนกตามแหล่งที่ได้มาเป็น 2 ชนิด ได้แก่ 1) เซลล์ต้นตอจากเอ็มบริโอ (embryonic stem cells; ESC)  ซึ่งเป็นเซลล์ต้นตอที่แยกจากเซลล์ใน อินเนอร์ เซลล์ แมสส์ (inner cell mass; ICM) ของเอ็มบริโอระยะบลาสโตซีสต์ (blastocyst)² หรืออาจแยกได้จากบริเวณโกนาดัล ริดจ์ (gonadal ridge) ของเอ็มบริโอ³ และ 2) เซลล์ต้นตอจากร่างกายที่เจริญเติบโตแล้ว (adult stem cells; ASC) หรือเซลล์ต้นตอจากเนื้อเยื่อ (tissue stem cells; TSC) ซึ่งเป็นเซลล์ต้นตอจากเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกายคนหรือสัตว์ที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว โดยสามารถพบได้ในระบบต่างๆ ของร่างกาย เช่น เซลล์ต้นตอของเม็ดเลือด (haematopoietic stem cells) ในไขกระดูก เซลล์ต้นตอในระบบย่อยอาหาร (gustatory stem cells) เซลล์ต้นตอในผิวหนัง (epidermal stem cells) เซลล์ต้นตอในเนื้อเยื่อไขมัน (adipose stem cells) เซลล์ต้นตอในรากฟัน (dental stem cells) รวมถึงเซลล์ต้นตอในระบบประสาท (neural หรือ neuronal stem cells) ด้วย . . . Full text.