มิติใหม่แห่งนมผง การผลิตสารอาหารในนมแม่จากยาสูบ
หลายท่านคุ้นเคยยาสูบในฐานะยาเสพติดหรือสารเคมีกำจัดแมลง แต่จะเป็นอย่างไรเมื่อมีการนำยาสูบมาตัดต่อพันธุกรรมให้ผลิตสารอาหารในน้ำนมแม่
ปัจจุบันการเลี้ยงเด็กทารกสักคนสะดวกสบายและมีความแน่นอนกว่ายุคก่อน จากอุปกรณ์อำนวยความสะดวกนานาชนิดที่ถูกคิดค้นอย่างต่อเนื่อง แต่สิ่งที่ไม่เคยเปลี่ยนคืออาหารที่ดีและมีประโยชน์ต่อร่างกายของเด็กแรกเกิดมากที่สุดยังคงเป็นอาหารพื้นฐานอย่าง น้ำนมแม่
องค์การอนามัยโลก(WHO) แนะนำว่า เด็กทารกควรได้รับนมแม่เป็นอาหารเพียงอย่างเดียวตั้งแต่แรกเกิดจนถึงช่วงอายุ 6 เดือน อย่างไรก็ตามเราทราบดีว่าไม่ใช่เด็กทุกคนที่จะมีโอกาสได้ดื่มนมแม่ นำไปสู่ผลกระทบต่อร่างกาย จิตใจ และพัฒนาการในระยะยาว
แต่จะเป็นอย่างไรหากเราสามารถผลิตสารอาหารจากนมแม่แก่เด็กแรกเกิดได้จากใบยาสูบ
สารอาหารในน้ำนมแม่ที่ได้จากใบยาสูบ
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก University of California, Berkeley กับการดัดแปลงพันธุกรรมของพืชประเภทยาสูบ เพื่อให้สามารถผลิตสารอาหารที่ได้เฉพาะจากน้ำนมแม่ภายในพืช สู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์นมชนิดใหม่ซึ่งจะมีคุณประโยชน์ต่อทารกไม่แพ้น้ำนมแม่
จุดเด่นสำคัญของน้ำนมแม่ที่มีต่อทารกคือ น้ำตาลเชิงซ้อนอย่าง Human Milk Oligosaccharides (HMOs) กว่า 200 ชนิด โดยมีจุดหมายสำคัญคือใช้เป็นอาหารของแบคทีเรียดีในลำไส้ มีส่วนช่วยกระตุ้นการทำงานของระบบทางเดินอาหาร อีกทั้งยังช่วยส่งเสริมระบบภูมิคุ้มกันและป้องกันการติดเชื้อในเด็กแรกเกิด
นี่เป็นเหตุผลให้ทีมวิจัยมองหาแนวทางผลิต HMOs หนึ่งในนั้นคือการอาศัยตัดต่อพันธุกรรม พืชที่พวกเขาเลือกใช้คือ Nicotiana benthamiana ในไทยอาจรู้จักในชื่อ ยาสูบใบเล็ก เป็นพันธุ์พืชพื้นเมืองของทวีปออสเตรเลียสกุล Nicotiana ที่มีสายพันธุ์ใกล้เคียงใบยาสูบ
ขั้นตอนการพัฒนาเริ่มจากการพัฒนาโปรแกรมเฉพาะสำหรับการปลูกถ่ายยีนลงบนพืช ยีนที่ปลูกถ่ายจะทำหน้าที่สร้างเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการผลิต Monosaccharides สารตั้งต้นสำหรับการผลิตน้ำตาลเชิงซ้อน HMOs เพื่อให้พืชที่ได้รับการปลูกถ่ายสามารถผลิตน้ำตาลตามชนิดที่กำหนด
ปัจจุบันเอนไซม์จากยีนช่วยให้เราสามารถผลิต HMOs แบบในน้ำนมแม่ได้ราว 11 ชนิด ทั้งหมดเป็นสารที่จำเป็นกับการเจริญเติบโตของทารก โดยเฉพาะ LNFP1 น้ำตาลเชิงซ้อนที่มีความสำคัญต่อการป้องกันการติดเชื้อในลำไส้ ซึ่งเป็น HMOs รูปแบบที่ไม่เคยผลิตได้มาก่อน
นี่จึงถือเป็นอาหารที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพและการใช้ชีวิตของทารกที่ไม่มีโอกาสได้รับน้ำนมแม่เป็นอย่างยิ่ง
สู่อนาคตของนมผงที่ไม่จำกัดแค่ทารก
ถึงตรงนี้หลายท่านอาจตั้งคำถามว่าเหตุใดจึงต้องเป็นยาสูบ เนื่องจากภาพจำในฐานะสารเสพติดที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพ หรือการใช้งานในฐานะสารเคมีกำจัดศัตรูพืชเป็นหลัก แต่เมื่อนำยาสูบไปตัดต่อพันธุกรรมก็สามารถไปใช้ประโยชน์ได้หลายรูปแบบ
หนึ่งในการใช้ใบยาสูบตัดต่อพันธุกรรมทางการแพทย์คือ ทีมวิจัยจาก โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ ที่ประสบความสำเร็จในการตัดต่อรหัสพันธุกรรมเชื้อไวรัสโควิดลงในใบยาสูบ จากนั้นจึงนำแอนติบอดี้ในพืชไปพัฒนาเป็นวัคซีนโควิด ถือเป็นข้อพิสูจน์ถึงความปลอดภัยและใช้งานอย่างแพร่หลายของสารสกัดจากใบยาสูบ
ความสำเร็จสำคัญของทีมวิจัยคือ การพัฒนายาสูบให้ผลิต HMOs สามกลุ่มหลัก ที่มีคุณสมบัติป้องกันการติดเชื้อทางเดินอาหารและลำไส้, ส่งเสริมระบบภูมิคุ้มกัน ตลอดจนมีส่วนช่วยพัฒนาระบบประสาทและสมอง รวมเอาคุณประโยชน์สารอาหารอย่างครบถ้วนใกล้เคียงกับน้ำนมแม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่การหมักจากจุลินทรีย์ไม่สามารถทำได้
ยาสูบตัดต่อพันธุกรรมนี้จึงเป็นประโยชน์ต่อเด็กแรกเกิดเป็นอย่างยิ่ง หากสามารถขยายการผลิตในระดับอุตสาหกรรม สกัดนำมาใช้งาน และนำมาแปรรูปเข้ากับนมผงทั่วไปได้ จะช่วยให้เด็กทารกทุกคนมีโอกาสเข้าถึงสารอาหารจากน้ำนมแม่ เปิดโอกาสให้เด็กทุกคนมีโอกาสพัฒนาสุขภาพ ภูมิคุ้มกัน และการเจริญเติบโตปกติสุขมากยิ่งขึ้น
ประโยชน์ในส่วนนี้ไม่ได้จำกัดเพียงในเด็กแรกเกิดที่ต้องดื่มน้ำนมแม่ นมที่ได้รับการเสริมสารอาหารนี้อาจมีประโยชน์ในผู้ใหญ่ด้วยเช่นกัน ทั้งในด้านคุณค่าโภชนาการ ส่งเสริมสุขภาพร่างกาย ไปจนการนำสารสกัดที่ได้มาผลิตยาป้องกันการติดเชื้อทางเดินอาหารต่อไปในอนาคต
อย่างไรก็ตามยาสูบตัดต่อพันธุกรรมนี้ยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นค้นคว้าวิจัย แม้จะประสบความสำเร็จในการสร้าง HMOs ที่จำเป็นแต่ก็ต้องผ่านอีกหลายด่าน ทั้งการปลูกระดับอุตสาหกรรม สกัดสารในพืชมาใช้งาน แปรรูปเข้ากับนมผงเป็นผลิตภัณฑ์ รวมถึงผลกระทบทางสุขภาพจากการบริโภค จึงอาจยังถูกตั้งคำถามและทดสอบอีกหลายด้าน
แต่หากการคิดค้นนี้ประสบความสำเร็จจะช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตของเด็กแรกเกิดไปอีกขั้นเลยทีเดียว
ที่มา
https://www.hfocus.org/content/2020/08/20036
https://interestingengineering.com/health/tobacco-like-plant-engineered-produce-breastmilk