Author: INTHANON

เมื่อยีนกลายพันธ์เป็นมะเร็งปอด ความก้าวหน้าทางการแพทย์ในการตรวจพบตั้งแต่ระยะเริ่มต้น?

โรคมะเร็งปอด ระบบนิเวศที่ต้องการความร่วมมือจากทุกฝ่ายในการรักษา เป็นมะเร็งที่พบมากที่สุดเป็นอันดับ 2 ของโลก และเป็นอันดับ 2 ของประเทศไทย (รองจากมะเร็งตับ) ข้อมูลทางสถิติจากสถาบันมะเร็ง พบผู้ป่วยรายใหม่ที่เป็นโรคมะเร็งปอดเพิ่มขึ้น 47 รายต่อวัน และยังมีอัตราการเกิดโรคที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง การถ่ายภาพรังสีทรวงอก หรือ Chest x-ray ในปัจจุบัน ซึ่งมักจะรวมอยู่ในแพ็คเกจตรวจสุขภาพประจำปี ยังไม่มีประสิทธิภาพมากพอที่จะคัดกรองเซลล์มะเร็งปอดในระยะต้นที่มีขนาดเล็กมาก ส่งผลให้ผู้ป่วยมากกว่าร้อย 80 มักจะตรวจพบมะเร็งปอดได้ในระยะที่ 4 (หรือระยะสุดท้าย) ซึ่งเป็นระยะแพร่กระจายไปที่เยื่อหุ้มปอด หรือแพร่กระจายไปที่อวัยวะอื่น ๆ เช่น ต่อมน้ำเหลืองที่คอ ตับ กระดูก ต่อมหมวกไตและสมอง

ปอด เป็นอวัยวะในร่างกายที่มีความสำคัญในสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังใช้ในการหายใจ หน้าที่หลักของปอด คือ การแลกเปลี่ยนก๊าซออกซิเจนจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการเผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงานให้กับร่างกาย และแลกเปลี่ยนเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากระบบเลือดสู่สิ่งแวดล้อม ปอดทำงานโดยการประกอบกันขึ้นของเซลล์เป็นจำนวนนับล้านเซลล์ที่มีขนาดเล็กวางเรียงตัวกันเป็นถุงเหมือนลูกโป่ง ที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ รวมทั้งยังทำหน้าที่อื่น ๆ ที่สำคัญ อาทิเช่น ควบคุมและขับสารต่าง ๆ เช่น แยกแอลกอฮอล์ออกจากกระแสเลือด ควบคุมสมดุลของความเป็นกรดด่างในเลือด ซึ่งมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์และอวัยวะต่าง ๆ โดยทั่วไป ปอดในร่างกายคนเราจะมีน้ำหนักโดยเฉลี่ยประมาณ 1.3 กิโลกรัม และมีพื้นที่ผิวสัมผัสมากถึง 70 – 100 ตารางเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับขนาดของสนามเทนนิส ทำหน้าที่เสมือนเครื่องฟอกอากาศในการดักจับฝุ่นละอองและมลพิษก่อนเข้าสู่ร่างกาย

สัญญาณเตือนของการเกิดโรคมะเร็งปอด คือ มีการไอเรื้อรังติดต่อกันมากกว่า 1 เดือน เหนื่อยหอบง่าย แน่นหน้าอก และอ่อนเพลีย โดยมี 2 สาเหตุหลักที่ส่งผลต่อเกิดโรคมะเร็งปอด คือ 1) ยีนกลายพันธุ์ที่ได้รับถ่ายทอดทางพันธุกรรมมาจากพ่อแม่ และ 2) การได้รับสารพิษและมลภาวะในสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งที่มีขนาดโมเลกุลเล็ก อาทิเช่น ควันจากท่อไอเสีย ฝุ่นละอองขนาดเล็กจากสภาพแวดล้อมในการทำงาน PM2.5 และมลพิษทางสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ลอยเข้าไปในหลอดลม ทำให้เซลล์เยื่อบุหลอดลมปอดได้รับการระคายเคืองเป็นเวลานาน ส่งผลให้เซลล์ในปอดเกิดการกลายพันธุ์ มีการแบ่งตัวและเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วโดยไม่สามารถควบคุมได้และกลายเป็นมะเร็ง

การตรวจคัดกรองมะเร็งปอดเหนือระดับดีเอ็นเอ (DNA modification)

เป็นการตรวจคัดกรองมะเร็งที่ไม่ได้มีสาเหตุมาจากพันธุกรรม จะเป็นดิสรัปชันทางการแพทย์ที่สามารถตรวจคัดกรองมะเร็งปอดได้ตั้งแต่เซลล์เริ่มทำงานผิดปกติ ซึ่งแตกต่างจากการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ช่องอก CT Scan ที่มีราคาแพงและผู้เข้าตรวจได้รับผลกระทบจากการได้รับรังสีในปริมาณสูง หรือการตรวจแบบใช้รังสีต่ำ Low Dose CT Scan ซึ่งผู้เข้าตรวจยังคงได้รับปริมาณรังสีแต่ในระดับต่ำและตรวจพบได้เมื่อผู้เข้าตรวจเริ่มมีอาการในระยะเริ่มต้นแล้ว

ในปัจจุบัน งานวิจัยทางการแพทย์อาศัยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน (DNA methylation) ซึ่งเป็นกลไกการใส่หมู่ methyl ของ DNA ที่ตำแหน่ง CpG nucleotide ที่มีลำดับเบส cytosine (C) อยู่ต่อหน้า guanine (G) โดยตำแหน่งที่มักจะเกิด DNA methylation ได้บ่อยก็คือส่วนที่เป็น promoter ซึ่งหากมีการเติมหมู่ methyl นี้เข้าไปมาก ๆ จะทำให้การแสดงออกของยีนนั้นลดลง หรือผลิตโปรตีนได้น้อยลง ในทางตรงข้าม หากเกิดกลไกการเอาหมู่ methyl ออกจากลำดับเบส cytosine (C) จะเป็นการกระตุ้นให้เกิดการแสดงออกของยีน หรือสร้างโปรตีนขึ้นมามากยิ่งขึ้น (Hypomethylation) ซึ่งในโรคมะเร็งพบว่าการเปลี่ยนแปลงของ DNA methylation จะเป็นแบบซับซ้อนและมีการเกิด methylation โดยรวมพร้อมกันทุกตำแหน่ง เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ได้นำระบบปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI มาช่วยในการวิเคราะห์ข้อมูล DNA methylation ในการตรวจคัดกรองบุคคลต่อความเสี่ยงในการเกิดโรคมะเร็งปอด โดยจำแนกความแตกต่างของระดับ Methylation ของยีนในกลุ่มผู้ป่วยมะเร็งปอด และกลุ่มที่ไม่เป็นโรค นอกจากนี้ การตรวจคัดกรองในปัจจุบันยังสามารถใช้ ctDNA (circulating tumor) ที่อยู่ในเลือด โดยไม่ต้องเจาะเอาตัวอย่างชิ้นเนื้อมาใช้ในการตรวจ (Biopsy) ยกตัวอย่างเช่น ยีน DSC3, MUC1, VDNL1, RORC, ACSL5, KRT6B และ TP63 ที่มีการ methylate ที่ตรวจพบในชิ้นเนื้อ และสามารถในเลือด ctDNA ด้วยเช่นกัน

โดยสรุป ความก้าวหน้าทางการแพทย์แม่นยำ (Precision medicine) ได้รุดหน้าไปมาก มีงานวิจัยจำนวนมากได้ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการตรวจคัดกรองโรคมะเร็งปอดในระยะเริ่มต้น โดยอาศัยข้อมูลการแสดงออกของยีน (DNA methylation) รวมถึงการรักษาโรคมะเร็งอย่างตรงจุดโดยใช้ยามุ่งเป้า ซึงโรคมะเร็งปอดเป็นโรคมะเร็งที่มียามุ่งเป้าจำนวนมากที่สุด อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการวินิจฉัยและการรักษาที่ลงลึกระดับ DNA นั้น การดำเนินการจำนวนมากยังอยู่ระหว่างการวิจัยทางคลินิก ซึ่งคาดว่าอีก 1-2 ปีข้างหน้า การแพทย์แม่นยำจะช่วยคัดกรองและรักษาโรคมะเร็งปอดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดความสูญเสียบุคคลอันเป็นที่รัก และลดค่าใช้ในการรักษาพยาบาลภาครัฐลงได้อย่างมหาศาล

ที่มารูป : iqair.com

ยีนเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความอึดของร่างกาย (VO2 Max)

กรรมพันธุ์เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อค่า VO2 Max ของแต่ละบุคคล ซึ่งเป็นเหตุผลว่า ทำไมบางคน จึงมีค่า VO2 Max สูง หรือร่างกายมีความอึดมากกว่า ออกกำลังกายได้นานกว่า คนทั่วไปเมื่อออกกำลังกายอย่างเพียงพอ สามารถเพิ่มค่า VO2 Max ได้ 15-20% ขณะที่บางคน ไม่สามารถเพิ่มค่า VO2 Max ได้ถึงแม้ว่าจะออกกำลังกาย หรือแม้กระทั่ง มีค่า VO2 Max ลดลง หลังจากการออกกำลังกาย ความสำคัญของ VO2 Max ไม่เพียงแต่ใช้บ่งชี้ถึงความอึดของร่างกายเท่านั้น ยังสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ความเสี่ยงของการเกิดโรคหัวใจ เบาหวาน และโรคมะเร็ง ยกตัวอย่างเช่น จากงานวิจัยพบว่า การเพิ่มขึ้นของ VO2 Max เพียง 1 ml/kg/min สามารถช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจได้ 3.2%

ในขณะที่เราหายใจเข้าจะดึงออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือด หัวใจจะทำหน้าที่สูบฉีดเลือดที่มีออกซิเจนไปยังส่วนต่าง ๆ ในร่างกายและกล้ามเนื้อ และกระตุ้นให้เกิดปฏิกริยาเคมีเพื่อสร้างพลังงาน หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ออกซิเจนที่อยู่ในเลือดจะถูกใช้ในกระบวนการย่อยแป้ง ไขมัน และโปรตีน เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน ขณะที่เราออกกำลังกาย ร่างกายจะต้องการพลังงานมากกว่าปกติ ส่งผลให้เราหายใจลึกขึ้น เร็วขึ้น และหายใจถี่ขึ้น ซึ่งทำให้หัวใจและปอดทำงานมากขึ้นเพื่อสูบฉีดเลือดที่มีออกซิเจนไปยังส่วนต่าง ๆ ในร่างกายเพื่อสร้างพลังงาน

ค่า VO2 Max (Maximal Oxygen Consumption) คือ อัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุดของร่างกายในขณะออกกำลังกาย มีหน่วยเป็นมิลลิตรต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมในเวลา 1 นาที (ml/kg/min) กล่าวคือ ผู้ที่มีค่า VO2 Max ต่ำ ร่างกายจะมีความสามารถนำออกซิเจนไปใช้ได้น้อย ส่งผลให้เกิดการสะสมของของเสีย (กรดแลกติก) ในกระแสเลือด ทำให้กล้ามเนื้อมีอาการปวดเมื่อยและมีความเหนื่อยล้ามากกว่า ผู้ที่มีค่า VO2 Max สูง

ค่า VO2 Max จะขึ้นกับเพศ อายุ (น้ำหนักตัวและส่วนสูง BMI) จำนวนเม็ดเลือดแดง ประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อ สภาพของหัวใจและหลอดเลือด รวมถึงกรรมพันธุ์ (มีผลประมาณ 50%) ซึ่งมียีนในร่างกายที่ส่งผลต่อค่า VO2 Max อาทิเช่น ACE, PGC1A, CKM, AMPD1, AKT1, HIF1A, VEGF และ ADRB2 โดยที่ ยีนเหล่านี้ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด การกำจัดของเสีย (แลคเตท) ในกระแสเลือด (Lactase clearance) และควบคุมการทำงานของไมโครคอนเดรีย ซึ่งทำหน้าที่ในการเผาผลาญอาหารเพื่อเป็นพลังงาน รวมทั้งกลไกทางขีวภาพอื่น ๆ ในร่างกาย จากข้อมูลทางสถิติ คนทั่วไปจะมีค่า VO2 Max เฉลี่ยอยู่ที่ 35 ml/kg/min

การเพิ่ม VO2 Max

สำหรับผู้ที่มีค่า VO2 Max ต่ำ การออกกำลังกายควรเน้นกิจกรรมการเคลื่อนไหวร่างกาย รวมทั้งการออกกำลังกายแบบแอนแอโรบิค (Anaerobic) คือ การออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญพลังงาน อาทิเช่น การเล่นเวท และการเล่นโยคะ ขณะที่ผู้ที่มีค่า VO2 Max สูง อาจจะเน้นการออกกำลังกายที่มีความเข้มข้นเป็นบางช่วงจังหวะ (High-Intensity Interval Training: HIIT) อาทิเช่น การวิ่งและหยุดพักตามช่วงเวลา ในกรณีผู้ที่มีค่า VO2 Max ในระดับปานกลางอาจจะใช้การผสมผสานระหว่างทั้งสองแบบ ยกตัวอย่างเช่น การเดินสลับการเดินเร็ว หรือวิ่ง Jogging เป็นต้น

VO2 Max กับภาวะสุขภาพ

นอกจากใช้บ่งชี้ความอึดของร่างกายแล้ว VO2 Max ยังถูกใช้ในการบ่งชี้ภาวะสุขภาพของหัวใจและหลอดเลือด (Cardiac health) จากงานวิจัยพบว่า การเพิ่มขึ้นของค่า VO2 Max ของร่างกาย (จากระดับปกติของแต่ละบุคคล ในแต่ละช่วงวัย) จะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือด อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ งานวิจัยยังชี้ให้เห็นว่า VO2 Max ยังมีความสัมพันธ์กับความสามารถของหัวใจในการกลับสู่อัตราปกติหลังจากการออกกำลังกายภายในระยะเวลาที่กำหนด (Heart Rate Recovery: HRR) ยกตัวอย่างเช่น หลังหยุดออกกำลังกาย 5 นาที อัตราการเต้นของหัวใจ ควรมีค่าไม่เกิน 120 bpm ยิ่งอัตราการเต้นของหัวใจกลับเข้าสู่ภาวะปกติได้เร็วหลังจากการออกกำลังกายบ่งชี้ถึงสุขภาพของหัวใจและหลอดเลือดที่ดี

อาหารที่ช่วยเพิ่ม VO2 Max

อาหารที่จะช่วยเพิ่ม VO2 Max ได้แก่ อาหารที่อุดมไปด้วยไนเตรท (Healthy nitric oxide) ที่ช่วยการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ อาทิเช่น บีทรูท ผักขม ร็อกเก็ต ผักกาดหอม เซเลอรี่ และแครอท รวมทั้ง กาเฟอีน (ชา กาแฟ) คาร์นิทีน และโคลีน (อาทิเช่น เนื้อแดง ตับ ไข่ นม ปลา ถั่ว) ที่จะช่วยให้ร่างกายเปลี่ยนไขมันเป็นพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ร่างกายยังต้องการค่าความเป็นกรดด่าง pH อยู่ในระดับ 7.4 ดังนั้นกลุ่มอาหารอัลคาไลน์ที่มีความเป็นกรดด่างเป็นกลาง อาทิเช่น ผักใบเขียว ดอกกะหล่ำ บร็อกโคลี่ หัวหอม ข้าวกล้อง เนื้อไก่ ถั่วประเภทต่าง ๆ ยังเป็นปัจจัยที่ช่วยเพิ่ม VO2 Max

สังเกตด้วยว่า การออกกำลังกายเป็นสาเหตุให้ระดับกรดแลคติกในกล้ามเนื้อเพิ่มมากขึ้น ดังนั้น ร่างกายจึงต้องการพักผ่อนและการขับถ่ายของเสียที่เพียงพอ รวมทั้งสารอาหารที่มีคุณภาพ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภาวะความเป็นกรดในร่างกาย นอกจากนี้ ค่า VO2 Max ส่วนหนึ่งมาจากความสามารถของปอดในการรับออกซิเจน และความสามารถของหัวใจและหลอดเลือดในการสูบฉีดเลือดที่มีออกซิเจนไปยังกล้ามเนื้อ และอีกส่วนหนึ่งจะมาจากประสิทธิภาพของยีนในกล้ามเนื้อ (ที่มีความแตกต่างกันในแต่ละบุคคล) ที่มีการดึงเอาออกซิเจนมาใช้เป็นพลังงานในการเคลื่อนไหว ซึ่งมีความสำคัญต่อการมีสุขภาพดีและระดับความฟิตของร่างกาย (Fitness level)

ที่มารูป : groupon