สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างแบคทีเรียนั้นมีความอัศจรรย์อย่างเหลือเชื่อครับ นั่นคือมันวิวัฒนาการได้อย่างรวดเร็วมาก จนกระทั่งพัฒนาให้ตัวเองมีการดื้อยา แม้แต่ยาปฏิชีวนะที่แรงที่สุดในตอนนี้ก็ดื้อยาเรียบร้อยแล้ว และนี่เป็นครั้งแรกครับ ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้แผ่นฟิล์มร่วมกับเทคนิคการย้อมสีในการศึกษาการวิวัฒนาการของแบคทีเรีย จนกระทั้งค้นพบการ "ตกเบ็ด" ที่น่าอัศจรรย์ใจนี้

สำหรับแบคทีเรียที่ถูกนำมาใช้ในการศึกษากลไกของมันคือแบคทีเรียสายพันธุ์ Vibrio cholerae หรือแบคทีเรียก่อโรคอหิวาตกโรคนั่นเองครับ จากภาพเคลื่อนไหวด้านบนเราจะเห็นว่า เจ้า Vibrio ตัวขวากำลังยื่นแขนของมันไปเก็บเกี่ยวเศษชิ้นส่วน DNA จากซากของแบคทีเรียตัวอื่นที่ตายแล้ว ราวกับกำลังดึงเบ็ดตกปลายังไงยังงั้นเลย

ส่วนแขนที่ยึดจับอาหารหรือ DNA ของแบคทีเรีย เราเรียกในชื่อ ไพไล (Pili หรือพหูพจน์ Pilus) บางทีก็เรียกกันในชื่อ ฟิมเบรีย (Fimbria) ครับ การที่แบคทีเรียรับเอา DNA ภายนอกเข้ามาเพื่อวิวัฒนาการตัวเองนั้น เรียกว่า Horizontal Gene Transfer ครับ จริงๆ แล้วทฤษฎีการดื้อยาของแบคทีเรียโดยผ่านกระบวนการนี้ มีมานานหลายทศวรรษแล้วครับ แต่ก็พึ่งเคยมีการตรวจพบการตกเบ็ดโดยใช้ไพไลครั้งนี้เป็นครั้งแรกเลยทีเดียว



ต้องย้อนความไปก่อนว่า ทฤษฎีของ Horizontal Gene Transfer นั้น คือการที่แบคทีเรียนั้นรับเอา DNA ของแบคทีเรียตัวอื่นเพื่อรับเอาจุดดีมาวิวัฒนาการตัวเอง จุดประสงค์หลักก็เพื่อความอยู่รอด โดยที่ไม่ได้พูดถึงการใช้ไพไลเลย แถมการศึกษาการทำงานของไพไลนั้นเป็นไปได้ยากมากๆ เพราะขนาดของไพไลนั้นเล็กกว่าเส้นผมของมนุษย์เราถึง 10,000 เท่าเลยทีเดียว สิ่งที่ทีมวิจัยนี้ได้ทำก็คือการพัฒนาวิธีการใหม่ในการย้อมสีทั้งไพไลและ DNA ด้วยสารเรืองแสง ซึ่งทำให้พวกเขาสังเกตเห็นกระบวนการนี้ด้วยตาเปล่าเป็นครั้งแรกครับ



นักชีววิทยาได้สันนิษฐานว่า ขนาดของรูในเยื่อหุ้มด้านนอกนั้นมีความใกล้เคียงกับความกว้างของสายเกลียว DNA มาก ซึ่งหากไม่มีไพไลคอยจับ ก็อาจเป็นไปได้ว่า DNA จะไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ได้เลย หากสายเกลียว DNA นั้นหันไปผิดทิศผิดทาง

ความต้านทานยาปฏิชีวนะนั้นน่ากลัวครับ เพราะมันสามารถถ่ายโอนได้ในระหว่างแบคทีเรียด้วยกัน และมีอีกหลายวิธีมากๆ ไม่ว่าจะสืบทอดจากรุ่นสู่รุ่นโดยการแบ่งตัว หรือแม้กระทั่ง Horizontal Gene Transfer ที่พึ่งค้นพบในครั้งนี้ ซึ่งหากนักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากลไกนี้ได้อย่างถ่องแท้ ก็มีโอกาสที่นักวิจัยจะสามารถคิดค้นวิธีป้องกันแบคทีเรียดื้อยาได้ครับ มนุษยชาติไม่สิ้นความหวังแน่นอน

...แต่ก็อย่ากินยาปฏิชีวนะพร่ำเพรื่อกันล่ะ หมอไม่ได้เลี้ยงไข้หรอกนะ ใครมีผู้ใหญ่ในบ้านหัวแข็งก็ปรามๆ ไว้บ้างนะครับ ผมเจอมาแล้ว


และแน่นอน งานวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Microbiology วารสารชั้นนำของโลกที่มีอิทธิพลที่สุดต่อวงการวิทยาศาสตร์ (เสียตังนะจ๊ะ)

ขอบคุณแหล่งข่าว Science alert