สล็อตแตกง่าย พืชร่วมต่อสู้กับโรคโปลิโอ

สล็อตแตกง่าย เจ้าหน้าที่สาธารณสุขชาวอัฟกันดูแลวัคซีนโปลิโอให้กับเด็กในกรุงคาบูลประเทศอัฟกานิสถาน อัฟกานิสถานเป็นหนึ่งในสองประเทศในโลกที่ยังคงมีปัญหาโปลิโอ โดยมีรายงานผู้ป่วยรายใหม่ทุกปี โดยส่วนใหญ่มักอยู่ในพื้นที่ที่การข่มขู่ของผู้ก่อความไม่สงบทำให้วัคซีนเข้าถึงเด็กได้ยาก

พืชผักกาดหอมอาจช่วยกำจัดไวรัสโปลิโอซึ่งยังคงก่อให้เกิดการเสียชีวิต

ความทุพพลภาพในบางส่วนของโลก

แม้ว่าไวรัสโปลิโอจะกำจัดได้ในหลายพื้นที่ทั่วโลกด้วยวัคซีนที่มีประสิทธิภาพ แต่ผู้คนในบางส่วนของตะวันออกกลางก็ยังคงเป็นจริง อัฟกานิสถานและปากีสถานยังคงเป็นโรคโปลิโอเฉพาะถิ่น ตามรายงานขององค์การอนามัยโลก (WHO) และนั่นหมายความว่าตราบใดที่มีโรคโปลิโออยู่บนโลกใบนี้ โอกาสในการแพร่ระบาดมากขึ้นก็เป็นเรื่องจริงเสมอ

ในปี 2558 มีรายงานผู้ป่วยโรคโปลิโอจำนวน 74 ราย หนึ่งใน 200 รายของการติดเชื้อนำไปสู่อาการอัมพาตที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ ในบรรดาผู้ที่เป็นอัมพาต ห้าถึงสิบเปอร์เซ็นต์เสียชีวิตเมื่อกล้ามเนื้อหายใจของพวกมันขยับไม่ได้ เด็กอายุต่ำกว่า 5 ปีเป็นกลุ่มที่ได้รับผลกระทบเป็นหลัก

มีวัคซีนให้เลือก 2 ชนิด แต่ทั้งสองมีข้อเสีย และวัคซีนหนึ่งกำลังถูกเลิกใช้ในปีนี้ตามคำแนะนำขององค์การอนามัยโลก ซึ่งหมายความว่าวัคซีนชนิดใหม่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการช่วยชีวิตและหวังว่าจะกำจัดไวรัสได้ทุกครั้ง

วิธีแก้ปัญหานั้นกำลังพบในสิ่งที่บางคนอาจมองว่าเป็นสถานที่ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ พืชต่างๆ กำลังเข้ามาช่วยเหลือในความพยายามครั้งล่าสุดในการสร้างวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอใหม่

ด้วยการศึกษาใหม่ที่นำโดย Henry Daniell ศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีใน School of Dental Medicine ที่ University of Pennsylvania นักวิจัยกำลังใช้แพลตฟอร์มการผลิตวัคซีนจากพืชของ Daniell ซึ่งผักกาดหอมได้รวมยีนที่น่าสนใจไว้ใน DNA แล้วจึงผลิต โปรตีนที่เกี่ยวข้องในใบของมัน — เพื่อพัฒนาตัวกระตุ้นสำหรับโรคโปลิโอ

การวิจัยได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิ Bill and Melinda Gates

แดเนียลและทีมของเขากำลังตั้งเป้าไปที่โปรตีนจากไวรัส 1 หรือ VP1 ซึ่งมีอยู่ในทั้งสามสายพันธุ์ของไวรัสโปลิโอ หลังจากยืนยันว่าสามารถผลิตโปรตีนในพืชผักกาดได้อย่างเสถียรแล้ว พวกเขาป้อนวัสดุจากพืชที่มี VP1 ให้กับหนูที่ได้รับการเตรียมวัคซีนที่ไม่ได้ใช้งานแล้ว ประสบความสำเร็จในการสร้างภูมิคุ้มกันต่อไวรัส

“การวิจัยวัคซีนของเรามีศักยภาพในการแก้ปัญหาอย่างทันท่วงทีเพื่อรับมือกับการระบาดของโรคโปลิโอทั่วโลก” แดเนียลกล่าว

“การกำจัดโรคโปลิโอจะเป็นหนึ่งในความสำเร็จด้านสาธารณสุขที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ และรับรองว่าเด็กทุกคน ทั้งในปัจจุบันและรุ่นต่อๆ ไป จะสามารถใช้ชีวิตที่ปราศจากโปลิโอได้”

—ปีเตอร์ โบลแลนด์

วัคซีน Woes

ปัจจุบันมีการใช้วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอสองชนิดทั่วโลก วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอในช่องปาก (OPV) ซึ่งกำลังจะเลิกใช้ ใช้ไวรัสที่มีชีวิตและคุ้มค่าในการผลิต แต่ไม่ได้ป้องกันไวรัสจากการหลั่งไหลผ่านของเสียในร่างกายและอาจส่งต่อไปยังผู้อื่นได้ ซึ่งเป็นปัญหาเฉพาะในประเทศที่สุขาภิบาล เป็นปัญหาสำคัญ

วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอเชื้อตาย (Inactivated Polio vaccine – IPV) ปลอดภัยกว่า แต่ต้นทุนการผลิตสูงกว่า เนื่องจากเป็นการฉีดมากกว่าปากเปล่าจึงยากต่อการบริหารเช่นกัน

WHO ตระหนักถึงปัญหาของวัคซีนในช่องปาก

 แนะนำให้ทุกคนในโลกได้รับยา IPV แต่ความต้องการสารกระตุ้นยังคงมีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเด็กและคนชรา ซึ่งระบบภูมิคุ้มกันไม่มีประสิทธิภาพเท่าที่ควร Daniell ตั้งข้อสังเกต

เขาเชื่อว่าวัคซีนปลอดไวรัสของเขาสร้างขึ้นโดยพืช ซึ่งสามารถผลิตได้ในราคาไม่แพงและไม่ต้องแช่เย็นหรือใช้งานเป็นพิเศษ อาจเป็นองค์ประกอบสำคัญในการบรรลุเป้าหมายในการกำจัดโรคโปลิโอทั่วโลก

“เราสามารถจัดส่งแคปซูลไปทั่วทุกมุมโลกและเพิ่มการฉีดวัคซีน IPV” เขากล่าว “ถึงเวลาปรับปรุงวัคซีนที่เราใช้มา 75 ปีแล้ว”

การใช้พืชเพื่อสร้างวัคซีนมีข้อดีหลายประการ กล่าวโดย David Rowlands จากคณะ Biological Sciences แห่งมหาวิทยาลัยลีดส์ ซึ่งช่วยนำโครงการแยกต่างหากซึ่งใช้พืชเพื่อพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอตัวใหม่ด้วย

สมาคมระดับโลกได้รับรางวัล 1.5 ล้านดอลลาร์จาก WHO เพื่อพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น โดยใช้เทคนิคใหม่ที่พัฒนาขึ้นที่ John Innes Center ในสหราชอาณาจักร โครงการวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยลีดส์มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาวิธีการผลิตวัคซีนโปลิโอชนิดใหม่โดยไม่ต้องใช้ไวรัสที่มีชีวิต และสำรวจวิธีการผลิตที่แตกต่างกัน

Henry Daniell ศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีใน School of Dental Medicine แห่ง University of Pennsylvania และทีมของเขากำลังใช้พืชเพื่อพัฒนาวัคซีนโปลิโอตัวใหม่

Henry Daniell ศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีใน School of Dental Medicine แห่ง University of Pennsylvania และทีมของเขากำลังใช้พืชเพื่อพัฒนาวัคซีนโปลิโอตัวใหม่

ถึงแม้ว่าหลักการของการใช้พืชจะเป็นที่ยอมรับกันดีแล้ว แต่ยังไม่มีการแนะนำวัคซีนจากพืชหลักในวงกว้าง เป้าหมายคือการใช้พืชเพื่อผลิตอนุภาคคล้ายไวรัส (VLPs) โปรตีนที่มีลักษณะคล้ายกับไวรัสโปลิโอ แต่ไม่มีสารพันธุกรรมใดๆ

“การปลูก VLP จำนวนมากในพืชนั้นง่ายอย่างน่าประหลาดใจและมีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อ คุณเพียงแค่แนะนำแบคทีเรียที่มียีนสำหรับ VLP เข้าไปในพืช ซึ่งส่งผลให้เซลล์ของพืชสร้างสำเนา VLP จำนวนมาก” George Lomonossoff จากแผนกเคมีชีวภาพที่ John Innes Center กล่าว

“กระบวนการ ตั้งแต่การนำแบคทีเรียมาจนถึงการเก็บ VLP จากใบที่บดแล้ว อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์ ความงามที่เพิ่มขึ้นของเทคนิคนี้คือความเสี่ยงของการปนเปื้อนกับไวรัสในมนุษย์ชนิดอื่นโดยใช้เทคนิคการผลิตนี้ต่ำกว่าระบบการผลิตวัคซีนอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญ”

วัคซีนสองชนิดที่ใช้กันทั่วโลกในปัจจุบันผลิตขึ้น

ด้วยวิธีการที่แตกต่างกันมาก วัคซีนที่ไม่ใช้งานนั้นปลูกในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อไตของลิง จากนั้นไวรัสจะถูกยับยั้งด้วยฟอร์มาลิน วัคซีนในช่องปากผลิตโดยการผ่านของไวรัสผ่านเซลล์ที่ไม่ใช่ของมนุษย์ ซึ่งก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองในจีโนมของไวรัส

“เราทราบดีว่าแนวทางการใช้พืชของเราสร้างวัคซีนที่เสถียรซึ่งมีประสิทธิภาพในการต่อต้านไวรัสในห้องปฏิบัติการ ขั้นต่อไปคือการแสดงให้เห็นว่าสามารถผลิตวัคซีนเหล่านี้ได้อย่างคุ้มค่าตามขนาดที่ต้องการเพื่อทดแทนวัคซีนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน” Rowlands กล่าว “ความท้าทายพื้นฐานคือการสร้างเปลือกโปรตีนที่เหมือนกับไวรัส แต่ไม่มีสารพันธุกรรมของไวรัส” เขากล่าว

“จนถึงขณะนี้ ปัญหาของแนวทางการพัฒนาวัคซีนโปลิโอตัวใหม่นี้ก็คือ แม้ว่าเราจะสามารถสร้างอนุภาคคล้ายไวรัสที่ว่างเปล่า (VLPs) เหล่านี้ได้ แต่พวกมันก็มีความเสถียรน้อยกว่าไวรัสทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น ไม่เหมาะกับการทำวัคซีน”

การวิจัยของสมาคมในสหราชอาณาจักรได้พัฒนาวิธีการสร้างอนุภาคที่ปราศจากจีโนมสำหรับไวรัสทั้งสามประเภทโดยมีเสถียรภาพตามที่นักวิจัยต้องการ เช่นเดียวกับวัคซีนของแดเนียล อนุภาคจะ “หลอก” ร่างกายให้พัฒนาภูมิคุ้มกันต่อไวรัสโปลิโอ แม้จะไม่มีไวรัสจริงๆ ก็ตาม

ในงานของ Daniell นักวิจัยได้ใช้ระบบการปลูกสองแบบที่แตกต่างกัน หนึ่งในนั้นอยู่ในเรือนกระจกที่วิทยาเขต Pennovation Works ของรัฐเพนซิลวาเนีย ซึ่งเป็นโรงงานไฮเทคที่ปลูกพืชในดินและใช้แสงธรรมชาติ ประการที่สองคือโรงงาน Fraunhofer USA ซึ่งจำลองการทำงานของโรงงานผลิตยาเชิงพาณิชย์อย่างใกล้ชิดโดยใช้ระบบไฮโดรโปนิกส์และแสงประดิษฐ์

ระบบไฮโดรโปนิกส์สามารถขยายขนาดได้อย่างง่ายดายโดยการเพิ่มชั้นวาง และใช้พื้นที่แนวตั้ง ซึ่งเรือนกระจกแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ นักวิจัยสามารถเก็บเกี่ยวผักกาดหอมที่ประกอบด้วยยาชุดใหม่ทุกสี่ถึงหกสัปดาห์

“การวิจัยวัคซีนของเรามีศักยภาพในการแก้ปัญหาอย่างทันท่วงทีเพื่อรับมือกับการระบาดของโรคโปลิโอทั่วโลก”

—เฮนรี่ แดเนียลล

 จุดจบของโปลิโอ?

Peter Bloland รักษาการผู้อำนวยการฝ่าย Global Immunizations Division ของ Center for Disease Control Center for Global Health ตั้งข้อสังเกต ด้วยจำนวนผู้ป่วยโปลิโอที่น้อยกว่าที่เคย การกำจัดไวรัสนั้นอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม เขากล่าว สล็อตแตกง่าย