ทำไมหนอวัคซีน mRNA ถึงเก็บยากเก็บเย็น ต้องเย็นเฉียบขนาดนั้นเลยเหรอ??
วัคซีน mRNA ขึ้นชื่อว่าจัดเก็บและขนส่งยากเพราะต้องเก็บไว้ในที่เย็นจัด
หลายคนคงเริ่มได้ยินชื่อวัคซีน mRNA กันมาบ้างจากการเฝ้าติดตามข่าวการฉีดวัคซีนโควิด-19 ที่เป็นความหวังของคนทั้งโลกในวันนี้
สำหรับวัคซีน mRNA ที่ใช้ฉีดสร้างภูมิคุ้มกันไวรัสโควิด-19 นั้นปัจจุบันประกอบด้วยวัคซีนของ Pfizer และ Moderna ซึ่งให้ประสิทธิภาพในการสร้างภูมิคุ้มกันที่สูงมากเลยทีเดียวแต่ก็มีผลข้างเคียงเยอะอยู่พอสมควร
และหนึ่งในข้อเสียของวัคซีนประเภทนี้ก็คือการจัดเก็บและจัดส่งเพราะพวกมันต้องถูกเก็บไว้ในที่อุณหภูมิเย็นยะเยือก -20 ถึง -70 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว
ทำไมต้องเย็นขนาดนั้นด้วย?
ก่อนไปต่อขออธิบายถึงวัคซีน mRNA ซะหน่อย ว่าเขาทำมายังไง และวัคซีนชนิดนี้มันทำให้เรามีภูมิคุ้มกันได้อย่างไร
การออกแบบ ผลิต และการทำงานของวัคซีน mRNA
1. นักวิทยาศาสตร์จะทำการศึกษา DNA ของไวรัสโควิด-19 (ที่จริงแล้วรหัสพันธุกรรมของไวรัสโควิด-19 เป็น single strain แต่เราต้องนำมาทำเป็น DNA เพื่อให้สามารถทำเป็น mRNA ต่อได้) เพื่อหาว่าส่วนไหนที่ควบคุมการสร้าง Spike Protein ซึ่งเป็นกลุ่มก้อนโปรตีนที่ทำให้ตัวโคโรนาไวรัสนี้มีลักษณะเหมือนมีหนามแหลมรอบตัว และเจ้า Spike Protein นี้ก็ทำหน้าที่เหมือนกุญแจผีในการไขประตูเข้าไปในเซลล์ร่างกายของเราเพื่อยึดครองและเปลี่ยนให้เป็นโรงงานผลิตไวรัส และทำสำเนารหัสพันธุกรรมส่วนดังกล่าว
2. เมื่อได้สำเนารหัสพันธุกรรมส่วนที่ต้องการแล้วก็จะแปลงรหัสพันธุกรรมจาก DNA เป็น RNA ซึ่งเจ้า RNA นี้จะทำหน้าที่เป็น messenger RNA ในการนำส่งรหัสพันธุกรรมไปยังเซลล์ในร่างกายเรา
ความต่างของ RNA และ DNA
3. mRNA จะถูกหุ้มด้วยเปลือกที่ทำมาจาก Lipid Nanoparticle เพื่อป้องกันไม่ให้ mRNA สลายตัวไปก่อนที่ส่งข้อมูลเข้าสู่เซลล์ร่างกายเราได้
4. ซึ่งเมื่อฉีดเข้ากล้ามเนื้อเปลือก Lipid พร้อม mRNA จะเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อและนำส่ง mRNA เข้าสู่เซลล์ (วัคซีนประเภทนี้จะฉีดเข้ากล้ามเนื้อ)
5. และ mRNA ก็จะถูกส่งไปยังไรโบโซมอวัยวะภายในเซลล์ที่ทำหน้าที่ผลิตโมเลกุลโปรตีนต่าง ๆ ซึ่งเมื่อได้พิมพ์เขียวสำหรับการผลิตแล้วไรโบโซมก็จะเริ่มการผลิต Spike Protein ซึ่งเป็น Antigen (โมเลกุลของโปรตีนที่เป็นสิ่งแปลกปลอมสำหรับร่างกาย) ของไวรัสโควิด-19 ออกมาก่อนถูกส่งออกนอกเซลล์
6. Antigen ที่ผลิตขึ้นนี้ก็จะไปกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกันและทำให้ร่างกายเรารู้จักและพร้อมที่จะรับมือกับเชื้อโควิด-19
รู้ไหมครับ นับตั้งแต่เริ่มมีการระบาดของโควิด-19 ที่จีน ข้อมูลพันธุกรรมของไวรัสโควิด-19 นั้นก็ถูกส่งไปยังห้องวิจัยของบริษัท BioNTech ที่อเมริกา รวมถึงห้องทดลองของมหาวิทยาลัย Cambridge ซึ่งร่วมวิจัยกับ Moderna
พร้อมอย่างไวกับวัคซีนของ Moderna
และด้วยข้อมูลรหัสพันธุกรรมทีมผู้เชี่ยวชาญสามารถทำการออกแบบวัคซีนได้เสร็จภายใน 2 วัน ทำให้ BioNTech สามารถผลิตวัคซีนพร้อมทดสอบในระยะแรก 11 วันก่อนที่ไวรัสโควิด-19 จะแพร่ไปถึงอเมริกาเสียอีก
ดังนั้นแล้ว mRNA วัคซีนนี้จึงสามารถออกแบบและผลิตให้เข้ากับไวรัสที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วและยังปรับแต่งได้เมื่อไวรัสมีการกลายพันธุ์
รวมถึงการที่ mRNA ส่งข้อมูลการผลิต Antigen ไปยังไรโบโซมโดยตรงลดความเสี่ยงที่จะไปทำให้พันธุกรรมของมนุษย์เราเกิดการกลายพันธุ์จากการรวมกันของสายพันธุกรรมของไวรัส
แต่แน่นอนว่าปัญหาใหญ่ข้อหนึ่งของ mRNA วัคซีนก็คือ การเก็บรักษาและขนส่ง เพราะมันต้องเก็บรักษาภายใต้อุณหภูมิที่เย็นจัด (-20 องศาสำหรับวัคซีนของ Moderna และ -70 องศาสำหรับวัคซีนของ Pfizer)
ที่ต้องเย็นจัดก็เพื่อรักษาสภาพวัคซีนเพราะว่าตัว mRNA นั้นถูกหุ้มไว้ในถุง lipid nanoparticle ซึ่งก็คือถุงไขมันบางเฉียบ ทั้งนี้ที่ต้องเป็น lipid nanoparticle เพราะว่านอกจากจะรักษาสภาพของ mRNA ไว้ได้แล้วมันยังช่วยกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อวัคซีนด้วย
แต่การจะแช่เย็นโมเลกุลไขมันเพื่อให้มันไม่เกาะตัวกันหรือเสียสภาพนั้นต้องใช้ความเย็นจัด ๆ ซึ่งก็ต้องใช้พลังงานสูงมากด้วยในการสร้างห้องเย็นที่มีอุณหภูมิติดลบต่ำขนาด -20 ถึง -80 องศาเซลเซียส
แม้จะมีความพยายามในการเพิ่มอุณหภูมิเก็บรักษาไว้ที่ -20 องศาแต่ก็พบว่าสามารถเก็บรักษาวัคซีนไว้ได้เพียง 2 สัปดาห์เท่านั้น
ดังนั้นเหล่าบริษัทยาต่าง ๆ จึงพยายามพัฒนาเทคนิคในการสร้างถุงหุ้ม mRNA ที่ทนอุณหภูมิสูงขึ้น โดยหนึ่งในแนวคิดพัฒนาได้แก่การเคลือบผิวถุง lipid nanoparticle ด้วยโมเลกุลของน้ำตาลซึ่งจะช่วยไม่ได้ถุงไขมันเกาะตัวกัน
lipid ห่อยา
แต่ก็ยังมีอีกหนึ่งแนวคิดที่น่าสนใจโดย HDT Bio บริษัทด้าน biotechnology ในอเมริกาที่กำลังพัฒนาโมเลกุลไขมันที่ผสมด้วยธาตุเหล็กที่เรียกว่า lipid inorganic nanoparticles หรือ LIONs เพื่อใช้ในการรักษามะเร็ง
แต่เมื่อเกิดการระบาดของไวรัสโควิด-19 ขึ้นมา พวกเขาจึงได้เบนเข็มพัฒนา LIONs มาใช้ในการหุ้ม mRNA สำหรับทำวัคซีน
โดยโมเลกุลของ LIONs นี้จะมีสภาพทางไฟฟ้าเป็นขั้วบวกจากอนุภาคของธาตุเหล็ก ซึ่งก็จะเหนี่ยวนำกับโมเลกุลของ mRNA ที่มีสภาพทางไฟฟ้าเป็นขั้วลบ ทำให้โครงสร้างของถุงเก็บ mRNA นี้มีความแข็งแรงและมีเสถียรภาพมากขึ้นโดยไม่ต้องอาศัยอุณหภูมิเย็นจัดในการรักษาสภาพ
ผลจากการทดลองใช้ LIONs ในการผลิตวัคซีนโควิด-19 และใช้ในสัตว์ทดลองนั้นก็ให้ผลเป็นที่น่าพอใจ และด้วย LIONs จะทำให้วัคซีนรุ่นใหม่ที่ใช้ LIONs นี้สามารถเก็บไว้ในตู้เย็นธรรมดาได้นานเป็นเดือนและเก็บไว้ในอุณหภูมิห้องได้นานถึง 3 สัปดาห์เลยทีเดียว
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะเปลี่ยนไปใช้ LIONs ในการผลิตวัคซีนโควิตล็อตใหม่ได้ในเร็ววันนี้ เพราะยังไงก็ต้องได้รับการอนุมัติจาก FDA อยู่ดี เพราะเราก็ยังไม่รู้ว่าอนุภาคเหล็กใน LIONs นั้นจะส่งผลข้างเคียงอย่างอื่นหรือไม่
เพราะฉะนั้นแล้ว ณ วันนี้ก็คงทำได้เพียงการบริหารจัดการและดูแลการจัดส่งวัคซีนให้ดีที่สุด
ประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณาก็คือวัคซีนยังใช้ได้ดีอยู่หรือไม่ ไม่ได้เสียไปแล้วเพราะเครื่องแช่แข็งเสียระหว่างขนส่งหรือเปล่า?
สติกเกอร์ที่เปลี่ยนสีไปตามอุณหภูมิ
หนึ่งในวิธีที่คิดค้นโดย PATH องค์กรด้านสุขภาพระดับโลกกับการใช้สติกเกอร์ที่จะเปลี่ยนสีถ้าหากได้รับอุณหภูมิสูงเกินกว่าที่กำหนด ซึ่งก็จะทำให้รู้ว่าวัคซีนที่ส่งมาถึงมือผู้ใช้งานนั้นเสื่อมสภาพแล้วหรือยัง ซึ่งจนถึงปัจจุบันสติกเกอร์นี้กว่า 9 พันล้านชิ้นได้ช่วยในการตรวจสอบการจัดส่งวัคซีนไปทั่วโลก
อีกหนึ่งอุปกรณ์ที่ช่วยในการจัดส่งวัคซีนที่เย็นจัดเหล่านี้ไปยังประเทศโลกที่สามก็คือ the Arktek ถังเก็บความเย็นที่สามารถทำความเย็นให้กับของที่เก็บอยู่ข้างในได้ตั้งแต่ -20 ถึง -80 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับว่าใช้น้ำแข็งแห้งหรือน้ำผสม ethanol ในการให้ความเย็น
the Arktek
พัฒนาโดยมูลนิธิ Bill และ Melinda Gates เพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับส่งวัคซีน ยา หรืออวัยวะปลูกถ่ายไปยังประเทศโลกที่ 3 ได้โดยใช้ต้นทุนต่ำ ซึ่งเริ่มผลิตและใช้งานตั้งแต่ปี 2014 และก็ได้ถูกใช้ในการส่งวัคซีนไปยังหลายประเทศในแอฟริกาในปี 2015 ช่วยหยุดการแพร่ระบาดของโรคอีโบล่าได้
โดย the Arktek หนึ่งถังสามารถบรรจุวัคซีนได้กว่า 750 ขวดและเก็บไว้ได้นาน 2 สัปดาห์ แต่ถ้าลดจำนวนวัคซีนเป็น 450 ขวดก็จะทำให้เก็บได้นานขึ้นเป็น 1 เดือนเลยทีเดียว
แม้ว่าการพัฒนาวัคซีน mRNA ให้ขนส่งได้ที่อุณหภูมิห้องยังคงต้องใช้เวลา แต่หากเมื่อไหร่ที่ทำได้สำเร็จเจ้าวัคซีน mRNA นี้จะมาช่วยให้มนุษย์เรารอดพ้นจากโรคร้ายได้อีกมาก
- 162
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
