เทคโนโลยีทางการแพทย์ ที่โดดเด่นของปี 2020 : mRNA

คอลัมน์ HEALTHY AGLNG ดร.ศุภวุฒิ สายเชื้อ

ปี 2020 นี้ ชื่อของบริษัท Pfizer และ BioNTech กับบริษัท Moderna เป็นชื่อที่มีคนรู้จักอย่างแพร่หลายและคุ้นหูมากขึ้น เพราะเป็นบริษัทที่สามารถพัฒนาวัคซีนป้องกัน COVID-19 ได้จนได้รับการอนุมัติให้นำขึ้นทะเบียน และใช้ฉีดในมนุษย์ได้ภายในเวลาเพียง 11 เดือน ในอดีตนั้นวิทยาศาสตร์การแพทย์ไม่เคยสามารถพัฒนาวัคซีนออกมาใช้ได้ภายในเวลาน้อยกว่า 4 ปี เทคโนโลยีของ Pfizer+BioNTech และ Moderna นั้นเป็นเทคโนโลยีใหม่ ที่เรียกว่า messenger RNA ซึ่งสามารถทำความเข้าใจขั้นพื้นฐานได้ดังนี้

1.ปกติแล้วการพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกันโรคที่เกิดจากไวรัสนั้นจะต้องนำเอาตัวไวรัสมาดัดแปลงให้อ่อนแอไม่เป็นพิษเป็นภัย หรือนำเอาชิ้นส่วนของไวรัสมาฉีดเข้าไปในร่างกาย เพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันของเราได้รู้จักไวรัสดังกล่าวแล้วสร้างภูมิคุ้มกัน ทั้งในเชิงของการผลิต antibody ที่จะทำความ “รู้จัก” ไวรัส และสกัดกั้นการทำงานของไวรัส ตลอจนการผลิตทั้ง B-cell และ T-cell เพื่อประสานงานกันในการกำจัดไวรัส และ “จดจำ” ไวรัสเอาไว้ เพื่อปกป้องร่างกายในอนาคต หากถูกคุกคามโดยไวรัสชนิดเดียวกันอีกในอนาคต กระบวนการในการพัฒนาวัคซีนจึงต้องใช้เวลาเป็นแรมปี (10-12 ปีเป็นเรื่องปกติ) และในบางกรณีก็ยังไม่สามารถพัฒนาวัคซีนมาป้องกันได้ เช่น กรณีของโรคเอดส์ ซึ่งปัจจุบันการ “รักษา” คือการกินยาเพื่อกดการแพร่ขยายของไวรัส ที่ทำให้เป็นโรคเอดส์ คือ เชื้อไวรัส HIV ให้อยู่ที่ระดับต่ำ ซึ่งผู้ที่ติดเชื้อจำต้องกินยากด HIV ไปตลอดชีวิต

2.ในกรณีของ mRNA นั้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ที่ประเทศจีนสามารถถอดรหัสพันธุกรรมของโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ และเผยแพร่ข้อมูลดังกล่าวบนอินเทอร์เน็ต นักวิทยาศาสตร์ที่สหรัฐอเมริกาก็สามารถเริ่มแสวงหาโปรตีนที่ผลิตลักษณะของไวรัส ที่น่าจะเป็นชิ้นส่วนที่บ่งบอกถึงตัวตนของโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ (ซึ่งเป็นลักษณะพื้นฐานหลักของไวรัสที่ไม่น่าจะเปลี่ยนแปลงได้ แม้ไวรัสมักจะมีการกลายพันธุ์ได้ตลอดเวลา) ได้แก่ ส่วนที่เป็น spike protein หรือโปรตีนปลายแหลมของโคโรน่าไวรัส (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ “โคโรน่า” ซึ่งแปลว่า มงกุฎ ในภาษาสเปน) ทั้งนี้ เพราะโคโรน่าไวรัสอาศัยโปรตีนปลายแหลมส่วนนี้เป็นกุญแจในการ “ไขล็อก” เข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ ผ่าน ACE-2 receptor ที่มีอยู่บนผิวภายนอกของเซลล์

3.การผลิต mRNA ซึ่งเป็นเหมือนกับ “ตำรา” ที่สั่งให้เซลล์ของสัตว์และมนุษย์ผลิตโปรตีนปลายแหลมของไวรัส จึงสามารถผลิตขึ้นมาทำได้ภายในเวลาไม่กี่วัน หลังจากได้รับข้อมูลรหัสพันธุกรรมของโคโรน่าไวรัส และสามารถผลิต mRNA ได้ในปริมาณที่เพียงพอในการทำการทดลองกับสัตว์ และเซลล์ของมนุษย์ในระยะเวลาไม่กี่เดือน

4.ข้อบังเอิญที่เป็นความโชคดีในเรื่องของ mRNA คือ ได้มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งพยายามทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์ของการใช้ mRNA เป็นตำราให้เซลล์ของมนุษย์ผลิตโปรตีนออกมาตามสั่งมาเป็นเวลาเกือบ 30 ปี ก่อนหน้าแล้ว โดยนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้มีแนวคิดว่า หากสามารถพัฒนาเทคโนโลยี mRNA ให้ใช้ประโยชน์ได้จริงก็จะเป็นการพลิกผันการรักษาโรคเกือบทุกโรค เพราะ mRNA จะสามารถดัดแปลงให้เซลล์ของมนุษย์เป็นเสมือนกับโรงผลิตยา (โปรตีน) ของตัวเอง ซึ่งจะสามารถผลิตโปรตีนออกมารักษาโรคได้เกือบทุกโรค

5.แต่ในทางปฏิบัตินั้นจะต้องเผชิญกับปัญหาที่ท้าทายหลายประการ ซึ่งพอสรุปได้เป็น 5 ข้อ คือ

5.1 เข้าใจถึงกลไกของ DNA และสั่งการให้ RNA เป็นตำราในการสั่งให้เซลล์ผลิตโปรตีนประเภทต่าง ๆ (ที่ต้องการ) ออกมา

5.2 ต้องรู้จักพันธุกรรมของไวรัส หรือในกรณีของการรักษาโรค เช่น โรคเลือดจางประเภททาลัสซีเมีย ก็จะต้องเข้าใจว่ายีนตัวใดบกพร่อง ทำให้ผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีโปรตีนไม่สมประกอบ เป็นต้น

5.3 ต้องสามารถประดิษฐ์ mRNA ที่เป็นตำราผลิตโปรตีนที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง

5.4 หาแนวทางให้สามารถขนส่ง mRNA ดังกล่าวไปยังส่วนของร่างกายที่เซลล์จะต้องผลิตโปรตีนดังกล่าว

5.5 mRNA นั้นมีความเปราะบางมาก และจะเสื่อมสภาพเมื่อเข้าไปในเส้นเลือด จึงจะต้องมีกระบวนการห่อหุ้ม mRNA (คือการใช้ชิ้นส่วนขนาดจิ๋วของคอเลสเตอรอลห่อหุ้ม mRNA) เพื่อปกป้อง mRNA ในระหว่างการขนส่งเข้าไปในร่างกาย

ประเด็นคือระยะเวลาเกือบ 30 ปีที่ผ่านมา ได้มีพัฒนาการที่สามารถตอบโจทย์ดังกล่าวได้ทั้งหมด จึงทำให้การพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกัน COVID-19 ประสบความสำเร็จด้วยดี อย่างที่ไม่ได้เคยคาดฝันมาก่อน

ซึ่งความน่าประทับใจดังกล่าวได้ถูกสะท้อนไปในราคาหุ้นของบริษัท startup ที่เพิ่งเข้าตลาดหุ้นไปได้ไม่นาน เช่น

• ราคาหุ้น Moderna (ใน Nasdaq) เข้าตลาดเมื่อปลายปี 2018 ด้วยราคาประมาณ $18.60 ต่อหุ้น ต่อมาปรับขึ้นเป็น $62.00 ต่อหุ้น ในเดือนมิถุนายน 2020 และปรับเพิ่มขึ้นไปอีกเป็น $156.93 ต่อหุ้น เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม 2020
• ราคาหุ้น BioNTech (ใน Nasdaq) เมื่อตุลาคม 2019 ด้วยราคาประมาณ $13.82 ต่อหุ้น ต่อมาปรับขึ้นเป็น $48.60 ในเดือนมิถุนายน 2020 และปรับเพิ่มขึ้นไปอีกเป็น $127.30 ต่อหุ้น เมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2020

การปรับขึ้นของราคาหุ้นดังกล่าวนั้น ผมเชื่อว่าไม่ใช่เพราะความสำเร็จในการพัฒนาและผลิตวัคซีนเพื่อป้องกัน COVID-19 เพียงอย่างเดียว แต่เป็นเพราะเทคโนโลยีดังกล่าวนั้นถือได้ว่าผ่านการพิสูจน์ศักยภาพมาแล้ว และมีศักยภาพอีกมากมายในทางรักษาโรคอื่น ๆ ในส่วนของ COVID-19 นี้ ผมเชื่อว่าคงจะไม่สามารถทำกำไรได้มาก เพราะจะต้องถูกกดดันจากการเมืองและการเรียกร้องในเชิงมนุษยธรรมให้ต้องขายวัคซีนในราคาที่ใกล้เคียงกับต้นทุน ซึ่งค่อนข้างจะสูงมาก เพราะกระบวนการผลิตมีความสลับซับซ้อน และการเก็บรักษาก็ต้องอาศัยอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำแข็งอย่างมาก เมื่อเทียบกับวัคซีนปกติที่กำลังถูกพัฒนาโดย Astrazeneca และมหาวิทยาลัย Oxford ซึ่งสามารถเก็บรักษาเอาไว้ในตู้เย็นปกติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในบ้านเรือนได้

นอกจากนั้นก็ยังมีการคาดการณ์ว่า วัคซีนของ Pfizer-BioNTech นั้นน่าจะกำหนดราคาเอาไว้ที่ $20.00 (600 บาท) ต่อ 1 เข็ม ในขณะที่วัคซีนของ Moderna จะราคาสูงขึ้นไปอีกที่ $32.00-37.00 (900 บาทถึง 1,111 บาท) ต่อ 1 เข็ม ทั้งนี้การป้องกัน COVID-19 นั้นจะต้องฉีดถึง 2 เข็ม ดังนั้น ต้นทุนต่อหัวของวัคซีนของ Pfizer-BioNTech กับ Moderna จึงจะสูงกว่าของ Astrazeneca+Oxford อย่างมาก เพราะคาดว่าวัคซีนชนิดนี้จะกำหนดราคาเพียง $4.00 (120 บาท) ต่อ 1 เข็ม ดังนั้น จึงจะมีราคาถูกกว่าวัคซีนประเภท mRNA ถึง 5-10 เท่าในความเห็นของผมนั้น ราคาหุ้นของบริษัทที่เชี่ยวชาญด้าน mRNA นั้นอาจปรับตัวขึ้นต่อไปได้อีก หากสามารถนำเอาเทคโนโลยีนี้ไปใช้รักษาโรคอื่น ๆ ได้อีกด้วย เช่น

1.โรคเอดส์ ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีวัคซีนป้องกัน เพราะไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเอดส์นั้นมีความฉลาดเฉลียวอย่างมากในการหลบหลีกระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ซ้ำร้ายยังสามารถแทรกซึมและซ่อนตัวอยู่ในระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ และเข้าไปบ่อนทำลายระบบภูมิคุ้มกันได้อย่างง่ายดาย แต่ในขณะเดียวกันมนุษย์ก็สามารถค้นพบแล้วว่า ยีนตัวใดมีศักยภาพในการป้องกันโรคเอดส์ได้ จึงได้มีการตัดแต่งพันธุกรรมของเด็กเกิดใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ของจีน ทำให้เด็กแฝดทั้งสองคนได้รับภูมิคุ้มกันจากการเป็นโรคเอดส์โดยการตัดแต่งพันธุกรรม โดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า CRISPR Cas-9 ซึ่งผู้คิดค้นเทคโนโลยีดังกล่าวเพิ่งได้รับรางวัลโนเบลไปในปี 2020 นี้ ดังนั้น mRNA เทคโนโลยีจึงน่าจะสามารถพัฒนาวัคซีนขึ้นมาเพื่อป้องกันโรคเอดส์ได้ โดยอาศัยข้อมูลทางพันธุกรรมดังกล่าว

2.mRNA เพื่อรักษาโรคมะเร็ง วารสาร Bloomberg รายงานเมื่อวันที่ 13 ธันวาคม 2020 ว่า ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของบริษัท BioNTech นาย Ugur Sahin และภรรยาของเขา นาง Ozlem Turea ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน mRNA ได้ศึกษาเกี่ยวกับการรักษาโรคมะเร็งมาเป็นเวลากว่า 20 ปี ทั้งสองเชื่อว่าจะสามารถพัฒนายารักษาโรคมะเร็งโดยใช้เทคโนโลยี mRNA ให้ได้รับการขึ้นทะเบียนโดยสำนักงานอาหารและยา ภายใน 2-3 ปีข้างหน้า ซึ่งหากเป็นความจริงก็จะเป็นสิ่งที่น่ายินดีอย่างยิ่ง

3.mRNA จะเป็นวัคซีนป้องกันไข้หวัดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า Bloomberg รายงานว่า การที่ mRNA ทำให้สามารถผลิตวัคซีนออกมาได้ในระยะเวลาที่สั้น กว่าวัคซีนปกติที่ต้องใช้เวลานานถึง 6 เดือน แปลว่าในกรณีของไข้หวัดใหญ่ที่ต้องมีการคาดเดาทุกปีว่าฤดูหนาวที่จะมาถึงนั้นจะต้องเตรียมวัคซีนสำหรับไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดใดนั้น เทคโนโลยี mRNA ที่ใช้เวลาเพียง 1-2 เดือนในการผลิตวัคซีน จะทำให้สามารถคาดการณ์ได้แม่นยำมากกว่าว่าจะต้องผลิตวัคซีนประเภทใดมารับมือกับไวรัสไข้หวัดใหญ่ที่จะเกิดขึ้น ทั้งนี้ ทุก ๆ ปีจะมีผู้เสียชีวิตจากไข้หวัดใหญ่มากถึง 650,000 คนทั่วโลก

4.mRNA สามารถพัฒนาไปใช้ในการรักษาโรคติดต่อได้เกือบทุกชนิด ศ. Derrick Rossi ผู้เชี่ยวชาญชื่อดังแห่งคณะ Stem Cell and Regenerative Biology ของ Harvard Medical School และเป็นผู้หนึ่งที่มีส่วนในการก่อตั้งบริษัท Moderna คาดการณ์ว่า ในอนาคตอีก 10-20 ปีข้างหน้า การผลิตวัคซีนเพื่อรักษาโรคติดต่อเกือบทุกชนิดน่าจะต้องอาศัย mRNA technology

นอกจากนั้นก็ยังได้มีการเร่งพัฒนาการใช้เทคโนโลยี mRNA ในการรักษาโรคหัวใจ และโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการสร้างเสมหะสะสมในปอด หรือ cystic fibrosis อีกด้วย ดังนั้น mRNA จึงน่าจะมีบทบาทที่สำคัญยิ่งทางการแพทย์ในอนาคตครับ