PM2.5 ทำให้เกิดมะเร็งปอดผ่าน circular RNA circDNA2 ที่จะเพิ่มการย่อยสลายโปรตีน GADD45A

 https://www.facebook.com/anan.jongkaewwattana/posts/pfbid02eSbRaWXcJkN9Ha14WK77PTazD7mUqMp4BStLXxcAFknGaP2e1JMMj9eMSrrZNB1kl
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202410532?fbclid=IwY2xjawH8E-pleHRuA2FlbQIxMAABHZKOF8ekl1fYl3FxFx7mo6QyXwSxbmBDMlB5S-_XVRnbPSXcE-GKeVZPeg_aem_DKnGeiPW1xfVZxG-w0uwzg 

Paper นี้เพิ่งออกมาใน Advanced Science เมื่อ 3 วันก่อนรู้สึกเข้ากับสถานการณ์มากครับ ทีมนักวิจัยจากประเทศจีนได้เผยแพร่ผลการศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของฝุ่น PM2.5 ต่อการเกิดมะเร็งปอด ซึ่งเป็นประเด็นที่น่ากังวลอย่างยิ่งสำหรับประเทศไทยที่กำลังเผชิญกับปัญหามลพิษทางอากาศอย่างหนัก โดยเฉพาะในช่วงหน้าแล้งที่ค่าฝุ่นละอองขนาดเล็กมักพุ่งสูงเกินค่ามาตรฐานความปลอดภัยหลายเท่า การศึกษานี้ได้ค้นพบกลไกใหม่ที่อธิบายว่าทำไมการสัมผัสกับฝุ่น PM2.5 เป็นเวลานานจึงเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งปอด ซึ่งเป็นมะเร็งที่พบมากเป็นอันดับต้นๆ และเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับหนึ่งในกลุ่มโรคมะเร็งทั้งหมด

ทีมวิจัยได้นำเซลล์เยื่อบุหลอดลมของมนุษย์ ซึ่งเป็นเซลล์ด่านแรกที่สัมผัสกับมลพิษทางอากาศในระบบทางเดินหายใจ มาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการภายใต้สภาวะควบคุม จากนั้นจึงนำเซลล์เหล่านี้มาสัมผัสกับฝุ่น PM2.5 ในความเข้มข้นที่ใกล้เคียงกับสภาพแวดล้อมจริงในเมืองที่มีมลพิษสูง การทดลองนี้ใช้เวลาต่อเนื่องหลายเดือนเพื่อจำลองผลกระทบของการสัมผัสฝุ่นในระยะยาว เมื่อนักวิจัยทำการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์อย่างละเอียด ก็พบการเปลี่ยนแปลงที่น่าตกใจหลายประการ ประการแรก เซลล์เริ่มมีการเจริญเติบโตที่ผิดปกติ มีการแบ่งตัวเร็วขึ้น และมีความสามารถในการเคลื่อนที่มากขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์มะเร็ง เมื่อวิเคราะห์ลึกลงไปในระดับโมเลกุล พวกเขาพบการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของสาร RNA ชนิดวงกลมที่เรียกว่า circDNA2 ซึ่งปกติแล้วมีอยู่ในปริมาณน้อยมากในเซลล์ปกติ

circDNA2 นี้ทำหน้าที่คล้ายกับสวิตช์ควบคุม โดยไปยับยั้งการทำงานของยีนสำคัญที่ชื่อว่า GADD45A ซึ่งเป็นยีนที่ทำหน้าที่ป้องกันการเกิดมะเร็ง (tumor suppressor gene) GADD45A ตามปกติจะคอยตรวจสอบและซ่อมแซมความเสียหายของ DNA รวมถึงควบคุมการแบ่งตัวของเซลล์ให้เป็นไปอย่างเหมาะสม แต่เมื่อถูกยับยั้งโดย circDNA2 ที่เพิ่มขึ้นจากการสัมผัสฝุ่น PM2.5 การทำงานของ GADD45A จึงลดลงอย่างมาก กลไกการยับยั้งนี้เกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่ซับซ้อนในระดับโมเลกุล โดย circDNA2 จะไปจับกับโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่ชื่อ YTHDF2 ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีความสามารถพิเศษในการอ่านรหัสทางพันธุกรรมที่ถูกดัดแปลงด้วยกระบวนการที่เรียกว่า m6A modification เมื่อ circDNA2 จับกับ YTHDF2 จะทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าสนใจมาก นั่นคือการแยกตัวเป็นหยดของเหลวขนาดจิ๋วภายในเซลล์ หรือที่เรียกว่า liquid-liquid phase separation (LLPS)

หยดของเหลวขนาดเล็กๆที่เกิดขึ้นนี้ทำหน้าที่เสมือน "โรงงานย่อยสลาย" โดยภายในหยดของเหลวนี้จะมีการรวมตัวกันของเอนไซม์และโปรตีนต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลาย RNA ทำให้ RNA ของยีน GADD45A ถูกทำลายอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ระดับของโปรตีน GADD45A ในเซลล์ลดลงอย่างมาก การค้นพบนี้เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยสามารถอธิบายกลไกการเกิดมะเร็งจากมลพิษทางอากาศในระดับโมเลกุลได้อย่างชัดเจนเมื่อเซลล์สูญเสียการควบคุมจาก GADD45A เซลล์จึงเริ่มแสดงลักษณะของเซลล์มะเร็งมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น มีการแบ่งตัวที่ผิดปกติ สามารถมีชีวิตอยู่ได้นานขึ้นโดยไม่ตายตามธรรมชาติ และมีความสามารถในการแพร่กระจายไปยังเนื้อเยื่อข้างเคียง การค้นพบนี้จึงอธิบายได้อย่างชัดเจนว่าทำไมผู้ที่อาศัยในพื้นที่ที่มีมลพิษทางอากาศสูงจึงมีความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งปอดมากกว่าคนทั่วไป และยังเปิดโอกาสให้นักวิจัยสามารถพัฒนาวิธีการป้องกันและรักษาโรคมะเร็งปอดที่เกิดจากมลพิษทางอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต

การศึกษานี้ยังพบว่าระดับของ circDNA2 และ GADD45A สามารถใช้ทำนายการพยากรณ์โรคในผู้ป่วยมะเร็งปอดได้ ผู้ป่วยที่มีระดับ circDNA2 สูงและ GADD45A ต่ำมักมีการพยากรณ์โรคที่แย่กว่า การค้นพบนี้ช่วย confirm ความสำคัญของการแก้ไขปัญหามลพิษทางอากาศในประเทศไทย และชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสฝุ่น PM2.5 แม้ในระดับต่ำแต่เป็นเวลานาน ก็สามารถก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับเซลล์ที่นำไปสู่การเกิดมะเร็งได้ สำหรับประชาชนทั่วไป การป้องกันตนเองจากฝุ่น PM2.5 ด้วยการสวมหน้ากากอนามัยที่ได้มาตรฐาน การติดตั้งเครื่องฟอกอากาศ และการหลีกเลี่ยงการทำกิจกรรมกลางแจ้งในช่วงที่มีค่าฝุ่นสูง จึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง