วัคซีนไข้เลือดออกที่ใกล้จะเป็นจริง

วัคซีนไข้เลือดออก......ความฝันที่ใกล้จะเป็นจริง
ศันสนี ฟูตระกูล
ฝ่ายสนับสนุนการวิจัย พัฒนาและวิศวกรรม

ปัจจุบันประเทศไทย มีผู้ป่วยเป็นโรคไข้เลือดออกมากกว่า 100,000 คนโดยเฉลี่ยในแต่ละปี แม้ว่าประเทศไทยจะประสบความสำเร็จในการดูแลรักษาผู้ป่วยอยู่ในระดับที่น่าพอใจก็ตาม กล่าวคือลดอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยลง เหลือเพียงร้อยละ 0.2 เท่านั้น แต่ก็ไม่สามารถจะนิ่งนอนใจได้เนื่องจากมีแนวโน้มว่าเชื้อไข้เลือดออกจะทวีความรุนแรงเพิ่มสูงขึ้นทุกปี ทุกหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการแพร่ระบาดของไข้เลือดออกในประเทศไทยต่างตระหนักดีว่า ไข้เลือดออกเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขที่สำคัญของประเทศเพียงใด แม้ว่าจะได้มีการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับไข้เลือดออกในประเทศมาเป็นเวลานานก็ตาม ประเทศไทยก็ยังไม่มี ชุดตรวจวินิจฉัย ยารักษา และวัคซีนสำหรับป้องกันโรค การวินิจฉัยและการรักษายังคงใช้ตามวิธีดั้งเดิมของ ศาสตราจารย์สุจิตตา นิมมานิตย์ และคณะที่ได้คิดค้นไว้เมื่อประมาณ 30 ปีที่แล้ว
การผลิตวัคซีนไข้เลือดออกขึ้นใช้เองในประเทศนับเป็นความจำเป็นอย่างยิ่งในปัจจุบันและอนาคต ซึ่งประเทศไทยนั้นมีการค้นคว้าและวิจัยเพื่อพัฒนาผลิตวัคซีนไข้เลือดออกมาเป็นเวลาเกือบ 20 ปีแล้ว โดยทีมนักวิจัยของ ศาสตราจารย์ ดร. ณัฐ ภมรประวัติ และ ศาสตราจารย์ ดร. สุธี ยกส้าน แห่งมหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งใช้วิธี live attenuated vaccine (Classical) คือใช้ไวรัสที่มีชีวิตแต่อ่อนแรงในการทำให้เกิดโรค แต่มีศักยภาพในการกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันได้ โดยคณะนักวิจัยมีสมมุติฐานในการพัฒนาวัคซีนไข้เลือดออกไว้ 4 ประการ สมมุติฐานประการแรก ได้แก่การทำ serial passage ของเชื้อไวรัส “เด็งกี่” สาเหตุโรค แต่ละสายพันธุ์ บนเซลล์เพาะเลี้ยง ในสภาวะที่เหมาะสมจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในเซลล์ต่าง ๆ ที่มิใช้เซลล์ดั้งเดิม (host range mutants หรือ variants) ขึ้น สมมุติฐานประการที่สองได้แก่ การสามารถพิสูจน์ได้ว่ามี variants ที่แตกต่างจากไวรัสต้นตอเกิดขึ้นจริง ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยใช้ biological marker ชนิดต่าง ๆ ที่เหมาะสม สมมุติฐานประการที่ 3 และ 4 เป็นเรื่องเกี่ยวกับการทำการทดสอบในคน กล่าวคือ เมื่อฉีดเชื้อที่มีการกลายพันธุ์ซึ่งได้รับการคัดเลือกในอาสาสมัครผู้ใหญ่หรือเด็ก จะไม่มีหรือมีอาการของโรคที่เกิดจากไวรัสเด็งกี่อยู่ในระดับต่ำที่ยอมรับได้ เป็นต้น

สำหรับการผลิตวัคซีนไข้เลือดออกในปัจจุบัน สามารถกระทำได้โดยวิธีต่าง ๆ ดังนี้
• Inactivated vaccine เป็นวิธีผลิตวัคซีนโดยการใช้เชื้อที่ตายแล้วฉีดเข้าร่างกาย เพื่อให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นมาตามธรรมชาติ
• Live attenuated vaccine (classical) เป็นการผลิตวัคซีนโดยการใช้เชื้อที่มีชีวิตแต่อ่อนแรงในการทำให้เกิดโรคเนื่องจากเชื้อได้รับการเพาะเลี้ยงในเซลล์สัตว์ที่ไม่ใช่เซลล์ดั้งเดิมที่เหมาะต่อเชื้อไวรัสไข้เลือดออก เช่นในสัตว์ทดลองชนิดต่าง ๆ แล้วจึงหาเชื้อที่เกิดการกลายพันธุ์ (variant/ mutant) ซึ่งสูญเสียการทำให้เกิดโรคในเซลล์สัตว์ แต่ยังคงมีความสามารถในการกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันได้ จากนั้นจึงนำไปผลิตเป็นวัคซีนซึ่งจะใช้ในคนต่อไป
• Live attenuated vaccine (plasmid based) เป็นการผลิตวัคซีนซึ่งพัฒนามาจาก classical live attenuated vaccine โดยใช้พลาสมิดที่มียีนของเชื้อไข้เลือดออก แล้วเลี้ยงในเซลล์เพาะเลี้ยง โดยอาจมีการดัดแปลงสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัส โดยเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมในบางส่วน เช่นที่ 3’ non-translated region หรือใช้เยื่อหุ้มไวรัสในส่วนที่เรียกว่า envelope protein coat แล้วจึงนำไปฉีดในสัตว์ทดลองเพื่อหาเชื้อที่อ่อนแอ และสูญเสียการทำให้เกิด เพื่อที่จะนำไปผลิตเป็นวัคซีนสำหรับคนต่อไป
• Subviral particle (prME) เป็นเทคนิคในการผลิตวัคซีนอย่างหนึ่ง โดยการนำเอา DNA บางส่วนของไวรัสให้เข้าไปแบ่งตัวใน cell line และมีการเพิ่มจำนวน subviral particle ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าชิ้นส่วนของไวรัสที่ก่อให้เกิดโรค (Infectious virus particle) ซึ่ง subviral particle นี้มีความสามารถในการกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันได้
• Subunit vaccine เป็นการใช้ envelope protein ของเชื้อไวรัสในการผลิตวัคซีน โดยผลิตในเซลล์ของแมลงแล้วดูผลการกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันในสัตว์ทดลอง
• DNA vaccine เป็นการผลิตวัคซีนโดยการฉีดพลาสมิดที่มี DNA ของเชื้อไวรัสไข้เลือดออกเข้าในร่างกาย เพื่อหาเชื้อที่กระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันได้ดีที่สุด

เพื่อให้เข้าใจถึงการพัฒนาวัคซีนว่ามีกระบวนการที่ซับซ้อนเพียงใดจะขอกล่าวถึงขั้นตอนต่าง ๆ ที่ใช้ในการทดสอบวัคซีนโดยสรุปดังนี้คือ
1. การคัดเลือกเชื้อกลายพันธุ์ที่เหมาะสมในการผลิตวัคซีน (Identification/ generation of candidates): โดยดูความสามารถในการแพร่ของเชื้อที่กลายพันธุ์เข้าสู่เซลล์ทดสอบ
2. การแพร่กระจายของเชื้อใน (เซลล์) สัตว์ทดลอง (In vitro/ animal studies for correlates of attenuation): ดูความสามารถของเชื้อที่กลายพันธุ์ในการ
• ทำให้เซลล์เกิดการตายลดน้อยลง
• เชื้อมีขนาดเล็กลง
• การเพิ่มจำนวนของเชื้อในเซลล์ทดสอบลดลง
• แสดงผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อการเพิ่มจำนวนของเชื้อ
• แสดงความสามารถในการเพิ่มปริมาณของเชื้อ และการแพร่เชื้อในยุงลายลดลง
• แสดงผลกระทบต่อระบบประสาทในหนูทดลองลดลง
3. การกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันในสัตว์ทดลอง (Immunogenicity/ protection study in animal models): ศึกษาความสามารถของเชื้อในการกระตุ้นให้เกิดการสร้างแอนติบอดี หรือ T lymphocyte ในสัตว์ทดลอง โดยสัตว์ทดลองมีอัตราการเกิดโรคและการตายลดลง
4. การผลิตหัวเชื้อวัคซีนให้ได้มาตรฐาน (GMP production): ทำการผลิตเชื้อที่มีศักยภาพ และคุณสมบัติในการผลิตเป็นวัคซีน ในระดับใหญ่ขึ้นด้วยวิธีที่ได้มาตรฐาน
5. การทดสอบความเป็นพิษในสัตว์ทดลอง (Toxicity test in animals): ทำการทดสอบความเป็นพิษของเชื้อไวรัสที่จะนำไปผลิตเป็นวัคซีน ในสัตว์ทดลองโดยสังเกตุจากปฏิกิริยาต่อต้านของร่างกาย
6. การทดสอบในคนระยะที่ 1 และ 2 (Phase I/ II of human test): เป็นการทดสอบปริมาณของเชื้อที่จะสามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันในร่างกาย (dose tritration) รวมถึงสัดส่วนของเชื้อที่จะใช้ผสมกันในแต่ละ serotype
7. การทดสอบในคนระยะที่ 3 (Phase 3 of human test): เป็นการทดสอบขั้นสุดท้ายหลังจากที่ได้ปริมาณที่เหมาะสมในการฉีดวัคซีนแต่ละครั้ง โดยศึกษาถึงประสิทธิภาพของวัคซีนในการกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันในกลุ่มคนที่มีอัตราการติดเชื้อไข้เลือดออกได้ง่าย

ณ ปัจจุบันการพัฒนาผลิตวัคซีนไข้เลือดออกในประเทศไทย ได้มีการศึกษาถึงขั้นที่ทดลองการกระตุ้นให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันในหนูและลิงแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเพิ่มปริมาณและควบคุมคุณภาพของเชื้อที่มีศักยภาพที่จะเป็นวัคซีนต่อไปให้ได้มาตรฐาน ซึ่งขั้นตอนนี้ต้องอาศัยการลงทุนค่อนข้างสูงจึงจำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือจากหลายหน่วยงานทั้งภาครัฐบาล และเอกชน ช่วยกันผลักดันให้โครงการพัฒนาวัคซีนไข้เลือดออกประสบผลสำเร็จ