Messenger RNA: ไม่เพียงแต่ใช้ผลิตวัคซีนเพียงอย่างเดียว/ดร.ศุภวุฒิ สายเชื้อ

[Thai VI Article]

ข่าวใหญ่ในขณะนี้คือผลการทดลองวัคซีนของบริษัท Pfizer กับ BioNTech และของบริษัท Moderna ซึ่งมีประสิทธิผลอย่างมาก

ในเบื้องต้นนั้นประเมินว่าช่วยป้องกันการติด COVID-19 ได้สูงกว่า 90% ซึ่งถือว่าเป็นการพัฒนาวัคซีนที่รวดเร็วกว่าในอดีตอย่างเปรียบเทียบกันไม่ได้ กล่าวคือในอดีตนั้นจะต้องใช้เวลาประมาณ 10 ปีถึง 15 ปีจึงจะพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกันโรคที่ค้นพบใหม่ได้สำเร็จ แต่การอาศัยเทคโนโลยีของ messenger RNA นั้น ทำให้ทั้งสองบริษัทสามารถพัฒนาวัคซีนจนเป็นผลสำเร็จได้ภายในระยะเวลาไม่ถึง 1 ปีเพราะทั้งสองบริษัทนั้นปัจจุบันมีความมั่นใจค่อนข้างสูงวัคซีนของตนจะได้รับการขึ้นทะเบียนให้นำออกไปใช้ได้ภายในปลายปีนี้

ความสำเร็จครั้งนี้ได้รับการกล่าวขวัญกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นความสำเร็จไม่เฉพาะสำหรับการพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกันโรคติดต่อเท่านั้น แต่สามารถสรุปได้ว่ายุคของการรักษาโดยอาศัยพันธุกรรมหรือ gene-based therapy นั้นกำลังมาถึงแล้วและเทคโนโลยีของ mRNA นี้กำลังได้รับการพัฒนาให้สามารถนำไปรักษาโรคอื่นๆ ที่สำคัญ ได้แก่ โรคมะเร็งและโรคหัวใจอีกด้วย อันที่จริงแล้วเมื่อผมทำการค้นคว้าหาข้อมูลเกี่ยวกับ mRNA เพิ่มเติมก็พบว่า บริษัท Moderna ซึ่งถือได้ว่าเป็นบริษัทที่มีความเชี่ยวชาญเกี่ยวกับ mRNA มากที่สุดบริษัทหนึ่งในโลกนั้นเพิ่งก่อตั้งเมื่อ 10 ปีที่แล้วและได้ระดมทุนครั้งสำคัญครั้งแรกในปี 2012 โดยได้รับเงินลงทุน 40 ล้านเหรียญในครั้งนั้นและปัจจุบันมูลค่าหุ้น (market capitalization) ปรับขึ้นไปเป็น 38,600 ล้านเหรียญสหรัฐแล้ว

เทคโนโลยีของ mRNA นั้นอาจอธิบายได้ในหลักการดังนี้คือเมื่อสามารถถอดรหัสพันธุกรรม (genome sequencing) ของ โคโรนาไวรัสสายพันธ์ใหม่ได้แล้ว นักวิจัยก็นำเอาพันธุกรรมส่วนที่ผลิตโปรตีนปลายแหลม (spike protein) ของโคโรน่าไวรัสมาใช้เป็นต้นแบบทำ RNA ขึ้นมา ทั้งนี้ RNA เป็นเสมือนกับตำราที่เซลล์นำไปใช้ผลิตโปรตีนปลายแหลมดังกล่าวขึ้นมา และเมื่อโปรตีนปลายแหลมดังกล่าวถูกขับออกมาจากเซลล์ก็จะเป็นเป้าให้กับระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายที่จะตรวจค้นจนพบและผลิต anti-body เพื่อชี้เป้าสิ่งแปลกปลอมดังดังกล่าวให้ T-cell ของร่างกายทำการกำจัดให้หมดสิ้น นอกจากนั้นทั้ง B-cell และ helper T-cell ก็จะทำการสนับสนุนการกวาดล้างดังกล่าว ตลอดจนจดจำโปรตีนปลายแหลมเอาไว้ ดังนั้น เมื่อโคโรนาไวรัสตัวจริงที่มีลักษณะเด่นคือโปรตีนปลายแหลมดังกล่าวแทรกซึมเข้ามาในร่างกาย ระบบภูมิคุ้มกันก็จะมีความพร้อมอย่างมากที่จะจัดการกำจัดไวรัสดังกล่าวอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

การผลิตวัคซีนด้วยวิธี mRNA นั้นแตกต่างจากวิธีการดั้งเดิมซึ่งจะต้องนำเอาไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคคือโคโรนาไวรัสมาดัดแปลงให้คล้ายกับของดั้งเดิมแต่มีความอ่อนแอกว่าและไม่เป็นพิษเป็นภัย แต่กระบวนการดังกล่าวมักจะต้องใช้เวลานานเป็น 10-15 ปีกว่าจะผลิตวัคซีนที่ปลอดภัยออกมาได้ ซึ่งแตกต่างจาก mRNA ที่สามารถผลิต RNA ของไวรัสออกมาได้โดยไม่ยุ่งยากนักและสามารถทำได้อย่างรวดเร็วเมื่อถอดรหัสพันธุกรรมของไวรัสได้สำเร็จแล้ว

สิ่งที่ท้าทายสำหรับการผลิตวัคซีนโดยใช้ mRNA คือการที่จะต้องหุ้มห่อ RNA ให้มิดชิดเมื่อฉีดเข้าไปในเลือดเพราะ RNA เปราะบางและสามารถถูกทำลายในเส้นเลือดและโดยระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายได้อย่างง่ายดาย ซึ่งในที่สุดก็พบว่าจะต้อง “ห่อ” RNA เอาไว้ในถุงไขมันโคเลสเตอรอล (RNA encased in lipid coating) ซึ่งเมื่อ RNA ถูกฉีดเข้าไปในร่างกายและเดินทางไปถึงเซลล์ RNA จะเป็นเสมือนกับตำราที่สั่งการเซลล์ผลิตโปรตีนปลายแหลมของโคโรนาไวรัสดังกล่าวข้างต้น แต่ประเด็นสำคัญของเทคโนโลยี mRNA คือการที่กระบวนการดังกล่าวเป็นการทำให้เซลล์ของร่างกายถูกสั่งสอนให้ผลิต “ยารักษาโรค” ด้วยตัวเองแทนการที่จะต้อง “กินยา” จากภายนอก กล่าวคือเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้ร่างกายของเรามีโรงงานผลิตยารักษาโรคได้ด้วยตัวเอง (put the drug factory inside the body)

เดิมทีนั้นบริษัท Moderna ให้ความสำคัญกับการใช้ mRNA นำส่ง RNA เพื่อไปสั่งการให้เซลล์สร้างโปรตีนที่เรียกว่า vascular endothelial growth factor (VEGF) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดขึ้นหลักจากเกิดหัวใจวายและต่อมาก็กำลังพัฒนา mRNA ที่จะสั่งการให้เซลล์มะเร็งทำลายตัวเองและสร้างโปรตีนที่ทำให้เซลล์มะเร็งถูกระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายรู้จักและสามารถทำลายได้ นอกจากบริษัท Moderna แล้วก็ยังมีอีกหลายบริษัทที่กำลังเร่งพัฒนาการใช้ mRNA เพื่อรักษาโรคมะเร็ง เช่น บริษัท Astra-Zeneca บริษัท CureVac บริษัท Eli Lilly บริษัท Merck และบริษัท BioNTech เป็นต้น

นอกจากนั้น mRNA ก็กำลังถูกพัฒนาเพื่อนำไปรักษาโรคปอดเรื้อรัง (cystic fibrosis) โดยการผลิตโปรตีนที่เรียกว่า CFTR ที่สมบูรณ์ เพราะผู้ที่ป่วยเป็นโรคนี้จะผลิต CFTR ที่ไม่สมบูรณ์ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของโรคนี้ ปัจจุบัน mRNA เพื่อรักษาโรคนี้ที่ถูกพัฒนาโดยบริษัท Translate Bio กำลังอยู่ในระหว่างการทดลองกับมนุษย์ในขั้นแรก (phase one clinical trial)

จากข้อมูลที่ผมรวบรวมมาผมเข้าใจว่าปัจจุบันกำลังมีการทดลอง mRNA ในมนุษย์เพื่อรักษาโรคต่างๆ รวมกันกว่า 10 งานวิจัยและยังมีงานวิจัยเพื่อพัฒนา mRNA เพื่อการรักษาโรคในห้องทดลองก่อนการทดลองกับมนุษย์ (pre-clinical programs) อีกประมาณ 11 งายวิจัย อย่างไรก็ดีบริษัท Moderna เพียงบริษัทเดียวแจ้งว่ากำลังทำงานวิจัยเพื่อใช้ RNA รักษาโรคต่างๆ รวมทั้งสิ้นมากกว่า 100 งานวิจัย โดยกล่าวว่า RNA นั้นในเชิงทฤษฏีน่าจะสามารถรักษาโรคได้สารพัดโรค ดังนั้นปัญหาจึงเป็นเรื่องของการคัดเลือกว่าจะพัฒนา mRNA เพื่อรักษาโรคชนิดใดก่อนมากกว่า