วัคซีนไข้สมองอักเสบ” รูปแบบใหม่...จาก ฉีด สู่ กิน อนุภาคเล็กระดับนาโน
 วิวัฒน์ พิชญากร
ดุษฎีบัณฑิต คปก.รุ่นที่ 5
ภาควิชาเภสัชอุตสาหกรรม คณะเภสัชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
wiwat.p@psu.ac.th , piwiwat@yahoo.com
อาจารย์ที่ปรีกษา: ศ. ดร. กาญจน์พิมล ฤทธิเดช
rgarnpim@chula.ac.th
“โรคไข้สมองอักเสบ เจ อี” เป็นโรคติดเชื้อซึ่งเป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญโรคหนึ่งในภูมิภาคเอเชียตะวันออก เอเชียใต้ และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ แม้ว่าอัตราการเกิดโรคจะไม่สูงนัก แต่ผู้ป่วยที่ติดเชื้อมีโอกาสเสียชีวิตสูงถึง 20-30% ขณะเดียวกันผู้ป่วยที่รอดชีวิต 50% ต้องเผชิญกับภาวะความผิดปกติทางสมองและพิการถาวร ทั้งนี้ ผู้ป่วยส่วนใหญ่เป็นเด็กอายุต่ำกว่า 10 ปี และอาจพบในกลุ่มนักท่องเที่ยวที่เดินทางมาในบริเวณระบาดของโรคได้อีกด้วย
|
|
 โรคไข้สมองอักเสบ เจ อี เกิดจากเชื้อไวรัส Japanese encephalitis ซึ่งมียุงรำคาญเป็นพาหะนำโรค มีสุกร นก วัว ควาย หรือสัตว์เลี้ยงอื่นๆ เป็นแหล่งเจริญเติบโตของเชื้อ เมื่อยุงดูดเลือดจากสัตว์ที่มีเชื้อไวรัสดังกล่าวแล้วมากัดคน จะทำให้คนได้รับเชื้อไวรัสนี้ได้ การแพร่พันธุ์ของโรคพบมากบริเวณชนบทที่มีน้ำนิ่ง หรือในบริเวณที่ทำการเกษตรกรรม ส่วนการระบาดของโรคมักเกิดในช่วงฤดูฝน ที่สำคัญปัจจุบันโรคนี้ยังไม่มียารักษาจำเพาะ สามารถป้องกันได้โดยทำลายแหล่งเพาะพันธุ์ยุงรำคาญ และการให้วัคซีนป้องกันในเด็ก
วัคซีนป้องกันโรคไข้สมองอักเสบ เจ อี ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เป็นวัคซีนที่ผลิตโดยองค์การเภสัชกรรม อยู่ในรูปยาฉีดเข้าใต้ผิวหนัง โดยจะเริ่มต้นฉีดวัคซีนในเด็กอายุ 1 ขวบ และต้องฉีดจำนวน 3 ครั้ง ในระยะเวลา 2 เข็มแรกห่างกัน 1 สัปดาห์ และฉีดเข็มที่ 3 ซ้ำอีก 1 ปี สามารถทำให้เกิดภูมิคุ้มกันได้เป็นเวลาประมาณ 3 ปี แต่หากอาศัยอยู่ในบริเวณที่เกิดการระบาดของโรค หรือมีความชุกของโรคสูง จำเป็นต้องมีการฉีดซ้ำอีกทุกๆ 3 ปี
ศ.ดร. กาญจน์พิมล ฤทธิเดช อาจารย์คณะเภสัชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า “ปัญหาการใช้วัคซีนดังกล่าวในปัจจุบัน คือ การให้วัคซีนในรูปยาฉีดจำเป็นต้องให้ซ้ำหลายครั้ง ซึ่งมักไม่ได้รับความร่วมมือในเด็กที่ไม่ชอบการฉีดยา และมีรายงานว่าการให้วัคซีนในเด็กบางราย ทำให้เกิดอาการข้างเคียง เช่น ปวดบวมและแดงบริเวณที่ฉีดยา มีไข้ต่ำๆ หรืออาจเกิดการแพ้อย่างรุนแรงได้ นอกจากนี้ ปัญหาระบบ สาธารณสุขในชนบท ที่ขาดแคลนสถานีอนามัยหรือบุคลากรผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์ ทำให้เด็กมารับการฉีดวัคซีนได้ไม่ครบทั้ง 3 ครั้ง ระดับภูมิคุ้มกันที่สร้างขึ้นจึงไม่เพียงพอในการป้องกันโรค เป็นเหตุให้ไม่สามารถลดอัตราการเกิดโรคไข้สมองอักเสบ เจ อี ให้หมดไป ผู้ป่วยที่ได้รับเชื้อต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะพิการทางสมอง ก่อให้เกิดการสูญเสียมูลค่าด้านสาธารณสุขในปริมาณสูง
|
|
สำหรับการให้วัคซีนในรูปแบบรับประทานที่มีใช้ในปัจจุบัน เช่น การให้วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอ มีจุดอ่อนที่เป็นการให้วัคซีนในรูปสารละลาย ซึ่งต้องให้วัคซีนในปริมาณมาก เนื่องจากวัคซีนบางส่วนถูกทำลาย ในทางเดินอาหารจากกรดหรือเอนไซม์ ก่อนที่จะถูกดูดซึมและสร้างภูมิคุ้มกันในร่างกายได้
ด้วยปัญหาดังกล่าว นายวิวัฒน์ พิชญากร นักศึกษา คปก. รุ่นที่ 5 จากคณะเภสัชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงเกิดแนวคิดที่จะสร้างระบบนำส่งวัคซีนในรูปแบบรับประทาน ที่สามารถป้องกันไม่ให้วัคซีนนี้ถูกทำลายในทางเดินอาหาร และช่วยเพิ่มการดูดซึมให้ดียิ่งขึ้น ในโครงการวิจัย “การพัฒนาระบบนำส่งวัคซีนไข้สมองอักเสบ เจ อี ชนิดรับประทาน ด้วยเทคโนโลยีไมโคร/นาโนพาร์ทิเคิล โดยใช้ไคโตแซนและลิพิดแข็งเป็นสารควบคุมอัตราการปลดปล่อยและแอดจูแวนต์” ภายใต้การสนับสนุนของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) และองค์การเภสัชกรรม
นายวิวัฒน์ กล่าวว่า งานวิจัยเริ่มต้นที่การเตรียมวัคซีนอนุภาคนาโน ทีมวิจัยได้พยายามคัดเลือกพอลิเมอร์ที่จะนำมาใช้เป็นสารห่อหุ้ม และช่วยควบคุมอัตราการปลดปล่อยวัคซีน เพื่อป้องกันการถูกย่อยสลายในทางเดินอาหาร โดยได้คัดเลือกใช้สาร 2 ชนิด ได้แก่ ไคโตซาน และไขมันแข็ง เนื่องจากไคโตซานเป็นพอลิเมอร์ที่ได้จากเปลือกกุ้งซึ่งมีมากในประเทศไทย และมีคุณสมบัติที่ดีคือไม่เป็นพิษต่อร่างกาย ช่วยเพิ่มการดูดซึมได้ดี ขณะที่ไขมันแข็งเป็นสารที่สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัย
|
|
เมื่อเลือกพอลิเมอร์ที่เหมาะสมได้แล้ว ทีมวิจัยได้นำพอลิเมอร์ทั้งสองไปจับกับวัคซีนไข้สมองอักเสบ และเข้าสู่กระบวนการเตรียมอนุภาควัคซีนในระดับนาโน โดยการใช้คลื่นความถี่สูงในการลดขนาดอนุภาค และทำการประเมินดูว่าอนุภาคที่เตรียมได้มีลักษณะอย่างไร สามารถห่อหุ้มวัคซีนได้ในปริมาณสูงหรือไม่ พร้อมทั้งนำอนุภาควัคซีนดังกล่าวไปทดสอบในสารละลายเลียนแบบสภาวะต่างๆ ในร่างกาย เช่น สภาวะความเป็นกรด-ด่าง ในเลือด เพื่อดูว่าวัคซีนถูกปลดปล่อยหรือถูกย่อยสลายออกมาในอัตราเท่าใด
“ผลการประเมินพบว่าอนุภาคของวัคซีนที่ได้มีขนาดเล็ก โดยไคโตแซนมีขนาดอนุภาค 130-180 นาโนเมตร ส่วนอนุภาคไขมันมีขนาด 1,490-1,550 นาโนเมตร สามารถจับวัคซีนไว้ได้ 72-88 % และเมื่อนำไปใส่ไว้ในสารละลายซึ่งเลียนแบบสภาวะเลือดในร่างกาย (มีค่าความเป็นกรดด่าง 7.4) พบว่า โปรตีนจะค่อยๆ ถูกปลดปล่อยออกมาภายใน 10 วัน โดยไม่ปลดปล่อยออกมาหรือถูกย่อยสลายในทันที เช่น ยาที่อยู่ในรูปสารละลายทั่วไป ที่สำคัญเมื่อนำอนุภาควัคซีนที่ได้ไปทดสอบความเป็นพิษและการดูดซึมผ่านเซลล์ ในเซลล์เพาะเลี้ยงซึ่งเป็นเซลล์ลำไส้ที่แยกมาจากคน ก็พบว่า เซลล์เพาะเลี้ยงมีการดูดซึมอนุภาควัคซีนได้ดี และมีความเป็นพิษต่ำ จนแทบไม่มีความเป็นพิษต่อการทดสอบในเซลล์เพาะเลี้ยง”
จากความสำเร็จในเซลล์เพาะเลี้ยง ทีมวิจัยจึงได้ขยายผลทดสอบในหนูทดลอง ด้วยการป้อนอนุภาควัคซีนนี้แก่หนู เป็นจำนวน 3 ครั้ง โดย 2 ครั้งแรกห่างกัน 1 สัปดาห์ และครั้งที่ 3 ในสัปดาห์ที่ 4 ห่างจากการให้ครั้งแรก แล้วทำการเจาะเลือดจากหางหนู ในระยะเวลาต่างๆ เป็นเวลา 3 เดือน (ในสัปดาห์ที่ 0, 1, 2, 4, 5, 8, 13) เพื่อวิเคราะห์หาปริมาณภูมิคุ้มกันที่สร้างขึ้นในตัวหนู
|
|
 จากการติดตามผลการตรวจเลือด พบว่า หนูทดลองสามารถสร้างภูมิคุ้มกันได้มากกว่าในระดับที่สามารถป้องกันโรคได้ ซึ่งเป็นการยืนยันได้ว่าระบบการนำส่งวัคซีนในรูปแบบรับประทาน อนุภาคระดับนาโนที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้น สามารถสร้างภูมิต้านทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เป็นที่น่ายินดีที่ผลวิจัยเบื้องต้นในขณะนี้ สามารถพัฒนาตำรับวัคซีนอนุภาคนาโน ที่สามารถสร้างระบบภูมิต้านทานในระดับที่ป้องกันโรคได้สำเร็จ คือการหาปริมาณวัคซีนในอนุภาคระดับนาโน ที่ให้ผลการป้องกันเทียบเท่ากับการให้โดยวิธีฉีดในปัจจุบัน พร้อมทั้งเตรียมทำการทดลองในสัตว์ทดลองขนาดใหญ่ขึ้น เช่น กระต่าย ก่อนที่จะนำไปสู่การศึกษาในคน ซึ่งจะเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาตำรับวัคซีนอนุภาคนาโนชุดนี้เพื่อป้องกันโรคไข้สมองอักเสบต่อไป
ผลความสำเร็จในการวิจัยครั้งนี้ ถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับการพัฒนาเทคนิคระบบนำส่งยารูปแบบใหม่ ที่ไม่เพียงช่วยการให้วัคซีนในเด็กเป็นเรื่องง่าย ผู้ปกครองสามารถรับวัคซีนไปใช้ได้เอง โดยไม่จำเป็นต้องใช้บุคลากรทางการแพทย์ที่มีความเชี่ยวชาญ อันจะเป็นการเพิ่มโอกาสให้เด็กในชนบทได้ยาครบตามกำหนด และลดอัตราการเกิดโรคไข้สมองอักเสบให้หมดไปจากประเทศไทยแล้ว
เทคนิคระบบนำส่งยาอนุภาคนาโนนี้ ยังนับเป็นนวัตกรรมใหม่ที่ไม่จำเป็นต้องทำให้ปราศจากเชื้อ มีต้นทุนการผลิตต่ำกว่ายาฉีด สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในวัคซีน หรือยาที่เป็นโปรตีนชนิดอื่น เช่น การพัฒนาอินซูลิน ให้เป็นระบบนำส่งยาในรูปแบบรับประทานสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน เพื่อการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
|
|