สุทัศน์ ยกส้าน
ภาคีสมาชิกราชบัณฑิตยสถาน

โลกวิทยาการ - หนู : สัตว์โปรดของนักวิทยาศาสตร์

สำนวนไทยที่เกี่ยวกับหนูมีมากมาย เช่น หนูตกถังข้าวสาร หมายถึงชายยากจนได้แต่งงานกับหญิงร่ำรวย หรือหญิงที่ฐานะไม่ดีได้แต่งงานกับเศรษฐี เปรียบเสมือนหนูตกลงไปในถังข้าวสารที่มีข้าวสารปริมาณมาก ดังนั้นถึงจะปีนขึ้นไม่ได้แต่หนูตัวนั้นก็ไม่มีวันอดตาย เช่นเดียวกันคนที่ได้แต่งงานกับคนร่ำรวยก็จะมีกินตลอดชาติ หรืออีกสำนวนหนึ่งคือ หนูติดจั่น หมายถึงคนที่จนปัญญาหาทางออกจากสถานการณ์ยากลำบากไม่ได้ คำว่าจั่นในที่นี้คืออุปกรณ์กักขังสัตว์มีรูปร่างคล้ายกรง

ตามปรกติเวลาเอ่ยถึงหนู หลายคนจะรู้สึกขยะแขยง เพราะเห็นว่าหนูเป็นสัตว์สกปรกน่าเกลียด เป็นพาหะแพร่กาฬโรค และชอบทำลายข้าวของ จึงสมควรถูกกำจัดโดยใช้กับดักหรือให้แมวฆ่า คนยุโรปโบราณเชื่อว่าหนูคือสัญลักษณ์ของความสูญเสีย คนอียิปต์นับถือหนูเป็นเทพเจ้า เพราะตระหนักว่าหนูฉลาดและมีวิธีเอาตัวรอดที่ดี ส่วนคนจีนถือว่าคนที่เกิดปีหนู (๒๔๕๕, ๒๔๖๗, ๒๔๗๙, ๒๔๙๑, ๒๕๐๓, ๒๕๑๕, ๒๕๒๗, ๒๕๓๙ และ ๒๕๕๑)เป็นคนมีสติปัญญาฉลาดฉับไว ในวัดฮินดูที่เมือง Deshnoke ประเทศอินเดียมีหนูกว่า ๒ หมื่นตัว ด้วยชาวเมืองถือว่าหนูคือเทพธิดา Karri Mata จุติลงมาบนโลกมนุษย์ ชาวโปแลนด์ก็มีตำนานเล่าว่า เจ้าชาย Popiel ได้ทูลเชิญพระประยูรญาติมาเสวยอาหาร แล้วทรงลอบวางยาพิษในเหล้าองุ่น เมื่อถูกจับได้พระองค์ทรงถูกสำเร็จโทษโดยถูกหนูนับพันตัวกัดจนสิ้นพระชนม์ ในไอร์แลนด์ชาวบ้านเชื่อกันว่าถ้าร้องเพลงจังหวะเร็ว ๆ ให้หนูฟัง หัวใจหนูจะเต้นเร็วและแรงจนขาดใจตาย กะลาสียุโรปสมัยโบราณนิยมเลี้ยงหนูไว้เตือนภัยจากเหตุเรือรั่วล่วงหน้า เพราะเวลาน้ำทะลักเข้าเรือ หนูจะวิ่งพล่านเป็นเวลานานก่อนคนจะรู้ตัว และหนูจะทิ้งเรือก่อนเรือจมเล็กน้อย ทั้งนี้เพราะหนูว่ายน้ำเก่ง คือสามารถว่ายได้นานถึง ๓ วัน สำหรับความสามารถในการเตือนภัยนั้น ชาวจีนพบว่าก่อนที่คนจะรู้สึกตัวว่าแผ่นดินไหว หนูจะแสดงอาการกระสับกระส่ายก่อน

และถึงผู้หญิงทั่วไปจะเกลียดหนู แต่เมื่อ ๑๕๐ ปีก่อนนี้ สมเด็จพระราชินีวิกตอเรียแห่งอังกฤษโปรดการเลี้ยงหนูมาก อย่างไรก็ตามหนูที่พระองค์ทรงเลี้ยงยังไม่มากเท่า Roger Dier แห่งเมือง Petaluma ในแคลิฟอร์เนีย โดยสถิติกินเนสส์ได้บันทึกว่าเขาเลี้ยงหนูมากถึง ๑,๐๐๐ ตัวภายในบ้านที่มีห้องเพียงห้องเดียว เพราะรู้สึกสงสารลูกหนูซึ่งเดิมเขาตั้งใจจะนำไปให้งูเหลือมกินเป็นอาหาร แล้วหลังจากนั้นหนูก็เพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว เนื่องจากพวกมันสืบพันธุ์เก่งและบ่อย นั่นคือภายในเวลา ๖ ชั่วโมง หนูตัวเมียอาจผสมพันธุ์ได้ถึง ๕๐๐ ครั้ง และใน ๑ ปี หนูตัวเมียจะติดสัด ๑๕ ครั้ง ด้วยเหตุนี้หนูตัวผู้ ๑ ตัว และหนูตัวเมีย ๑ ตัว จึงสามารถมีลูก หลาน เหลน โหลนได้ถึง ๒,๐๐๐ ตัวใน ๑ ปี ทั้งนี้เพราะลูกหนูโตเร็วจนสามารถสืบพันธุ์ได้เมื่อมีอายุเพียง ๓-๔ เดือนเท่านั้นเอง

นักสัตววิทยาได้เคยประมาณว่าในอเมริกามีหนูจำนวนมากพอ ๆ กับคน จากหนู ๕๖ ชนิดที่มนุษย์รู้จัก มีบางชนิดอาศัยอยู่ไกลผู้คน เช่นในป่าหรือใกล้บึง หนูที่พบแพร่หลายคือหนูดำ (Rattus rattus) สามารถพบเห็นได้ทั่วโลกเพราะมันชอบแอบซ่อนตัวเดินทางไปกับเรือ และเวลาอาหารขาดแคลนหนูจะกินมูลของมันเอง เนื่องจากมีคุณค่าทางโภชนาการพอสมควร หรือเวลาหิวมาก ๆ และไม่มีอาหารสด มันมักใช้ฟันกัดแทะทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่รายรอบ ไม่ว่าจะเป็นไม้ อิฐ หรือซีเมนต์ ดังนั้นฟันหนูจะกร่อนตลอดเวลา แต่ก็งอกใหม่ได้เร็ว เมื่อไม่นานมานี้นักวิจัยแห่ง National Institutes of Health ในสหรัฐอเมริกาพบว่า ถ้าเขาให้หนูกินอาหารน้อยลง หนูจะมีชีวิตยืนนานขึ้น ปรกติหนูมีอายุยืนตั้งแต่ ๒-๓ ปี (นั่นหมายความว่าวิธีหนึ่งที่เราอาจใช้กำจัดหนูคือปล่อยให้มันกินอะไรก็ได้
ที่อยากกิน เพราะการกินมากจะทำให้อายุมันสั้นลง) ตามปรกติร่างกายหนูไม่มีเหงื่อ มันควบคุมอุณหภูมิในตัวโดยอาศัยการขยายตัวและหดตัวของเส้นเลือดที่หาง ตัวหนูไม่มีถุงน้ำดี ไม่มีทอนซิล แต่มีสะดือ และมีความสามารถพิเศษอีกอย่างคือ ตกตึกสูง ๑๕ เมตรได้โดยไม่เป็นอันตรายใด ๆ

ทุกวันนี้โลกกำลังเห็นบทบาทหนึ่งที่สำคัญมากของหนู นั่นคือการเป็นสัตว์ทดลองให้นักสรีรวิทยา นักเภสัชวิทยา นักพิษวิทยา และนักพยาธิวิทยา ใช้ทดลองหายารักษาโรคหัวใจ โรคเบาหวาน และโรคไขข้อ ฯลฯ เพราะก่อนที่แพทย์จะนำยาอะไรก็ตามไปใช้กับคน เขาต้องทดลองใช้ยานั้น ๆ ก่อนเพื่อความปลอดภัย ในเมื่อคนกับหนู (Rattus norve-gicus) มีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่เหมือนกันมาก ดังนั้นถ้ายาใดรักษาอาการไข้ของหนูได้ ยานั้นก็น่าจะรักษาอาการป่วยของคนให้หายได้ด้วยเช่นกัน ในทางกลับกัน ยาใดทำร้ายหนู ยานั้นก็ทำร้ายคนด้วย

ความจริงนักวิทยาศาสตร์รู้จักใช้หนูเป็นสัตว์ทดลองมานานร่วม ๔๐๐ ปีแล้ว ประวัติศาสตร์บันทึกว่า ในปี ๒๑๖๔ (รัชสมัยพระเจ้าทรงธรรม) Theophilus Muller และ Johannes Faber ได้ชำแหละหนูเพื่อศึกษาอวัยวะภายในเป็นครั้งแรก เมื่อถึงปี ๒๓๓๐ ตรงกับสมัยเอโดะในญี่ปุ่น มีตำรา Chingansodategusa ที่บรรยายวิธีเลี้ยงหนูให้ขนมีสีต่าง ๆ และในช่วงเวลาเดียวกันนี้ นักสัตววิทยายุโรปก็เริ่มนำหนูมาเลี้ยงในห้องทดลองเพื่อศึกษาผลกระทบที่เกิดจากภาวะขาดอาหารและออกซิเจนต่อร่างกาย ในปี ๒๔๒๐ นักพันธุศาสตร์ได้ทดลองผสมพันธุ์ระหว่างหนูที่เป็นพี่น้องท้องเดียวกันเพื่อศึกษาผลดีและผลเสียของการแต่งงานกันในเครือญาติ อีก ๑๒ ปีต่อมา นักจิตวิทยาได้ทดลองศึกษาความสามารถของหนูในการเอาตัวรอดจากที่กักขังและในภาวะคับขัน ในปี ๒๔๖๓ ได้มีการทดลองให้หนูกินไข่พยาธิตัวตืด ทำให้พบว่าหนูเป็นมะเร็งตับภายในเวลา ๖ เดือน เราจึงรู้ว่าพยาธิเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้คนเป็นมะเร็งตับได้ ในปี ๒๕๐๖ แพทย์ได้ใช้หนูเป็นสัตว์ทดลองหาสาเหตุและวิธีรักษาโรคความดันโลหิตสูง เมื่อถึงปี ๒๕๑๔ ได้มีการทดลองใช้หนูศึกษาการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และแพทย์ก็ได้พบว่าหนูที่บริโภค albumin (สารที่มีอยู่ในไข่ขาว) มากจะมีอาการปอดอักเสบด้วยโรคหืด

ปัจจุบันหนูก็ยังเป็นสัตว์ทดลองตัวโปรดของนักวิทยาศาสตร์ซึ่งใช้หนูศึกษาผลการปลูกถ่ายอวัยวะ และหาวิธีรักษาโรคต่าง ๆ เช่น โรคผิวหนัง โรคไขกระดูก โรคตับ โรคกระเพาะ โรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบ ฯลฯ รวมถึงการทดลองใช้หนูเพื่อพัฒนายาที่ทันสมัยมาต่อสู้กับโรคร้ายเหล่านี้ด้วย ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ ๑ เมษายน พ.ศ. ๒๕๔๗ คณะนักวิทยาศาสตร์จาก Baylor College of Medicine และสถาบันอื่นอีก ๒๐ สถาบันใน ๖ ประเทศ ได้รายงานรหัสพันธุกรรม (genome) ของหนูอย่างสมบูรณ์ ข้อมูลนี้ทำให้เรารู้ขั้นตอนวิวัฒนาการของหนูรู้ความสามารถในการดมกลิ่น (หนูมียีนกลิ่น ๒,๐๐๐ ตัว) ฯลฯ ข้อมูลยังแสดงอีกว่าหนูมีต้นกำเนิดในเอเชีย และบรรพสัตว์ของหนูได้แอบเดินทางไปในเรือที่ล่องตามแม่น้ำโวลกาจนถึงนอร์เวย์ และอีก ๒๐๐ ปีต่อมาก็ได้กลายเป็นหนูนอร์เวย์สีน้ำตาล (Rattus norvegicus) ที่สามารถกระโดดโลดเต้นได้ด้อยกว่าหนูเอเชีย อนึ่ง รหัสพันธุกรรมของหนูนอร์เวย์ยังแสดงอีกว่าดีเอ็นเอของมันมี ๒.๗๕ พันล้านคู่เบส ในขณะที่ดีเอ็นเอของคนมี ๒.๙ พันล้านคู่เบส และเมื่อ ๘๒ ล้านปีก่อน ต้นตระกูลของหนูและคนได้เริ่มแยกสายวิวัฒนาการ แม้ว่าเวลาจะผ่านมานาน แต่ ณ วันนี้ โครโมโซมส่วนใหญ่ของคนกับหนูก็ยังเหมือนกันอยู่

เมื่อวันที่ ๒๒ เมษายน พ.ศ. ๒๕๔๙ T. Kono แห่ง Tokyo University of Agriculture ในญี่ปุ่น กับคณะนักวิทยาศาสตร์เกาหลี ก็ทำให้โลกตะลึงด้วยการรายงานว่าทีมวิจัยได้ให้กำเนิดหนูตัวหนึ่งโดยไม่ใช้เชื้อตัวผู้ในการผสมพันธุ์เลย หรือกล่าวง่าย ๆ ว่าหนูที่ชื่อ Kaguya ตัวนี้ไม่มีพ่อ แต่มีแม่ ๒ ตัว เหตุการณ์นี้คงทำให้ชายฉกรรจ์หลายคนประหวั่นพรั่นพรึง เพราะถ้าเทคโนโลยีชีวภาพกรณีนี้สามารถนำมาใช้กับคนได้ ผู้ชายก็จะหมดบทบาทในการผลิตทายาทอย่างสิ้นเชิง

เราหลายคนคงไม่รู้ว่าในความเป็นจริง สัตว์บางชนิด เช่น กิ้งก่า ผึ้ง นก ปลา เหา และสัตว์เลื้อยคลานบางชนิด มีกระบวนการให้กำเนิดทายาทโดยไม่ใช้เชื้อตัวผู้ (parthenogenesis) มาแต่ไหนแต่ไร แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีการพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น หนู ก็สามารถทำได้ด้วย แล้ว Kono ก็ได้เปิดเผยว่า เขาประสบความสำเร็จครั้งนี้โดยใช้วิธีเปลี่ยนยีนในไข่ของหนูตัวเมียทั้ง ๒ ตัว แล้วหลอมรวมไข่ทั้งสองเข้าด้วยกัน จากนั้นก็นำไข่ผสมนี้ไปฝากในท้องของหนูตัวเมียอีกตัวหนึ่ง และ Kono ก็ได้ผลว่า จากการทดลอง ๑,๐๐๐ ครั้ง เขาประสบความสำเร็จเพียง ๖ ครั้งเท่านั้นเอง ส่วนอีก ๙๙๔ ครั้ง ลูกหนูที่คลอดออกมาถ้าร่างกายไม่ผิดปรกติก็ตายตั้งแต่อายุยังน้อย สถิตินี้แสดงให้เห็นว่าถ้าคนจะให้กำเนิดทารกที่มีอวัยวะครบ ๓๒ เชื้อตัวผู้และไข่ตัวเมียก็ยังเป็นปัจจัยสำคัญ

ความสำคัญของหนูในบทบาทสัตว์ทดลองของนักวิทยาศาสตร์ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการว่าสำคัญเมื่อ Mario Capecchiแห่งมหาวิทยาลัยยูทาห์ ที่ซอลต์เลกซิตี สหรัฐอเมริกาเป็น ๑ ใน ๓ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาแพทยศาสตร์ประจำปี ๒๕๕๐ จากการพบวิธีทำให้ยีนใด ๆ ของหนูหมดสมรรถภาพในการทำงาน ซึ่งเมื่อยีนตัวนั้นไม่ทำงานหนูก็อาจเป็นโรคต่าง ๆ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงสามารถรู้บทบาทของยีนแต่ละตัวได้ และถ้าพบว่ายีนนั้นทำงานบกพร่อง เขาก็จะหาวิธีแก้ไขยีนจนรู้วิธีป้องกันโรคแก่คนคนนั้นได้ในอนาคต

จุดสนใจหนึ่งนอกเหนือจากผลงานของเขาแล้วก็คือชีวประวัติของ Capecchi เอง เขาเกิดที่เมือง Verona ในอิตาลี เมื่อปี ๒๔๘๐ บิดา Luciano เป็นนักบินในกองทัพอากาศ ส่วนมารดา Lucy Ramberg เป็นกวีที่ต่อต้านนาซี และเมื่อเธอโจมตีการปกครองลัทธินาซี เธอก็ถูกตำรวจลับจับส่งไปอยู่ค่ายกักกัน แต่ก่อนจะถูกจับ Lucy ได้ขายทุกสิ่งทุกอย่างที่มีเพื่อเป็นทุนทรัพย์ให้เพื่อนบ้านดูแล Capecchi แทนเธอ และเมื่อเงินหมด เด็กชาย Capecchi วัย ๕ ขวบจึงถูกขับออกจากบ้านให้ไปหาเลี้ยงชีพโดยการขอทานและขโมยของ เมื่อสงครามโลกสงบ Capecchi ซึ่งขณะนั้นอายุ ๙ ขวบก็ได้พบกับแม่ซึ่งตามหาเขาจนพบที่โรงพยาบาล แม่ของเขาอยู่ในสภาพไม่ใส่เสื้อและผ่ายผอม Capecchi จำแม่ไม่ได้ เพราะหน้าตาเธอเปลี่ยนไปมากจากที่ต้องเผชิญทุกข์ลำบากมาก่อนหน้านี้
แต่แม่จำ Capecchi ได้ ทั้งสองจึงตัดสินใจใช้ชีวิตใหม่ในอเมริกา

Capecchi เริ่มเรียนหนังสือทั้งที่ไม่รู้ภาษาอังกฤษและคณิตศาสตร์เลย ข้อจำกัดนี้ทำให้ครูถึงกับปรามาสเขาว่าชีวิตนี้คงไม่มีวันได้ดี การถูกดูถูกเช่นนี้ทำให้ Capecchi มุ่งมั่นเรียนหนังสือมากจนสำเร็จระดับปริญญาเอก และเริ่มทำงานวิจัยโดยมี James D. Watson (ผู้พบโครงสร้างของดีเอ็นเอ
และพิชิตรางวัลโนเบลสาขาแพทยศาสตร์ประจำปี ๒๕๐๕) เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา Capecchi สนใจการฉีดดีเอ็นเอเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์ และพยายามเปลี่ยนองค์ประกอบของยีน ในตอนแรกวงการวิทยาศาสตร์ปฏิเสธ และต่อต้านความคิดของเขาว่าเหลวไหลและทำไม่ได้

แต่ในที่สุดเขาก็ได้รับรางวัลโนเบลร่วมกับ Oliver Smithies แห่งมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาที่ Chapel Hill ในสหรัฐอเมริกา และ Sir Martin Evans แห่งมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ในอังกฤษ

Capecchi กล่าวถึงบทบาทของคนเป็นครูว่าควรใส่ใจศิษย์ในเรื่องใด มากกว่าที่จะสนใจว่าศิษย์คนนั้นมาจากไหนหรือมีพื้นฐานความเป็นมาอย่างไร สำหรับเด็กขอทานที่ทะยานจนถึงรางวัลโนเบล ความคิดเช่นนี้น่ารับฟังครับ