23 เม.ย. 2021 เวลา 10:38 • สุขภาพ
รู้จัก ดร.เคทลิน คาริโก นักวิทยาศาสตร์หญิง ผู้อยู่เบื้องหลังวัคซีนชนิด mRNA ของ Pfizer และ Moderna
4
ความหวังของมวลมนุษยชาติที่จะเอาชนะโคโรน่าไวรัสที่ก่อโรคโควิด-19 คงหนีไม่พ้นการฉีดวัคซีนให้แก่ประชากรเพื่อให้เกิดภูมิคุ้มกันหมู่ (herd immunity) ทั่วประเทศ และทั่วโลก
ปัจจุบันวัคซีนสำหรับโควิด-19 มีหลากหลายชนิดและยี่ห้อ แต่ชนิดหนึ่งที่น่าจับตามองอย่างยิ่ง คือ วัคซีนชนิดเอ็มอาร์เอ็นเอ หรือ mRNA vaccine เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดในวงการวัคซีนที่ถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉินขณะที่โลกกำลังเผชิญวิกฤตอยู่เช่นนี้
22
การวิจัยและการติดตามผลหลังจากการใช้วัคซีนชนิด mRNA ในประชากรกลุ่มใหญ่พบว่าเป็นวัคซีนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในขณะนี้ (ข้อมูลอัปเดต เดือนเมษายน พ.ศ.2564) ถึงแม้ว่าการขนส่งวัคซีนชนิดนี้ค่อนข้างยุ่งยาก ต้องอาศัยอุณหภูมิติดลบต่ำมาก ๆ ซึ่งอาจจะเป็นอุปสรรคอยู่บ้าง
แต่ก็สามารถทำได้หากมีการวางแผนและการจัดการที่มีประสิทธิภาพ ด้านผลข้างเคียงของวัคซีนชนิดใหม่นี้ ยังคงต้องมีการศึกษาเก็บข้อมูลวิจัยในคนอย่างต่อเนื่องในระยะยาวต่อไป แต่อย่างน้อยตอนนี้เราก็มีข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือและยืนยันได้ในวงกว้างว่า วัคซีนชนิด mRNA สามารถนำมาใช้ในคนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ภาพ : twitter @EUintheUS
เมื่อ mRNA เป็นเพียงฝันกลางวันของนักวิจัยไร้ชื่อ
1
จุดเริ่มต้นของวัคซีนโควิดชนิดmRNA เริ่มจากความเชื่อและความฝันของนักวิทยาศาสตร์หญิงไร้ชื่อเสียงคนหนึ่ง ซึ่งแน่นอนว่าไม่มีใครคาดคิดว่างานวิจัยที่ดูเหมือนจะเป็นเพียงความฝันลม ๆ แล้ง ๆ เมื่อ 20 กว่าปีที่แล้ว จะกลายมาเป็นเครื่องมือที่ใช้ต่อกรกับเจ้าไวรัสตัวร้ายนี้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมจุดประกายความหวังให้แก่ผู้คนหลายร้อยล้านในหลายประเทศทั่วโลก และนักวิทยาศาสตร์ท่านนี้ก็คือ ดร.เคทลิน คาริโก (Dr. Katalin Kariko) ลูกสาวของคนขายเนื้อในตลาดผู้เติบโตมาในเมืองเล็ก ๆ ในประเทศฮังการี
1
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ดร.เคทลิน ได้ร่วมทำวิจัยอย่างใกล้ชิดกับ ดร.ดรู ไวส์แมน (Dr. Drew Weissman) ที่คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนียสหรัฐอเมริกา(School of Medicine, University of Pennsylvania, USA)หรือเรียกสั้น ๆ ว่า ยูเพนน์(UPenn)จนทำให้เธอเกิดองค์ความรู้ที่นำมาสู่การพัฒนาวัคซีนชนิดmRNA ของบริษัทไฟเซอร์ (Pfizer-BioNTech)และโมเดอร์นา (Moderna) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก
แต่กว่าจะประสบความสำเร็จอย่างที่เห็นเธอได้ผ่านชีวิตอันแสนลำบาก จากความไม่แน่นอนในอาชีพการงานของนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยในสมัยก่อน โดยเฉพาะสำหรับเธอซึ่งเป็นผู้หญิงและเป็นผู้อพยพมาจากประเทศอื่นเพื่อมาทำงานในสหรัฐอเมริกา ส่งผลให้เธอถูกกีดกันในหลาย ๆ ด้าน
1
ภาพ : Katalin Kariko
ย้อนไปอีกนิด ชีวิตของดร.เคทลินใฝ่ฝันอยากเป็นนักวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่สมัยเรียน โดยเธอเชื่อมาตลอดว่า mRNAซึ่งเป็นสารพันธุกรรมอีกชนิดหนึ่ง นอกเหนือจากดีเอ็นเอ (DNA)จะสามารถนำมาใช้ในการสร้างยาและวัคซีนในมนุษย์ได้ แต่ในขณะนั้นไม่มีใครเชื่อเธอเลยสักนิด ทว่าเธอก็มุ่งมั่นในการทำวิจัยเรื่องนี้อย่างต่อเนื่อง ถึงแม้ว่าจะได้เงินเดือนน้อย ไม่ก้าวหน้าในอาชีพ ไม่มีเงินทุนวิจัย หรือแม้จะต้องเปลี่ยนหัวหน้าแล็บอยู่บ่อย ๆ เธอก็ไม่สนใจ
เธอขอเพียงแค่ได้ทำงานวิจัยที่เธอรัก เพราะสำหรับ ดร.เคทลิน เธอคิดว่า ทุกวันเธอไม่ได้ไปทำงาน แต่เธอไปเล่นสนุกในห้องแล็บต่างหาก ดร.เคทลิน ทำงานหนักมากจนสามีของเธอเคยคำนวณเล่น ๆ ว่า หากคิดตามจำนวนชั่วโมงแล้ว เหมือนเธอได้ค่าตอบแทนเพียงชั่วโมงละ 1 ดอลลาร์เท่านั้น
5
หลังจากที่ ดร.เคทลิน เรียนจบปริญญาเอกที่ประเทศฮังการี เธอก็ตัดสินใจย้ายมาอยู่ที่เมืองฟิลาเดลเฟียรัฐเพนซิลเวเนีย สหรัฐอเมริกา พร้อมกับสามีและลูกสาววัย 2 ขวบในปี ค.ศ. 1985เธอได้งานเป็นนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทมเพิล (Temple University) ณ ขณะนั้น ยังไม่ค่อยมีใครเข้าใจเกี่ยวกับ mRNA มากนัก อย่าว่าแต่จะศึกษาการทำงานของ mRNA ในห้องแล็บเลย การจะสังเคราะห์ mRNA ขึ้นมาในแล็บก็ยังคงเป็นเรื่องที่ยากมาก
3
ต่อมาในปี ค.ศ. 1989 เธอได้มีโอกาสย้ายมาทำงานเป็นนักวิจัยอยู่กับ ดร.เอลเลียต บาร์นาธาน (Dr. Elliot Barnathan) ซึ่งเป็นอาจารย์นักวิจัยอยู่ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนียโดยกลุ่มวิจัยต้องการจะทดลองนำ mRNA ใส่เข้าไปในเซลล์เพื่อให้สร้างโปรตีนชนิดหนึ่งขึ้นมา การทดลองหลาย ๆ ครั้งล้มเหลว ไม่เป็นไปตามที่คิด และถูกคนอื่นหัวเราะเยาะอยู่หลายครั้ง แต่พวกเขาก็ไม่ย่อท้อ หลังจากที่ทุ่มเทคิดแก้ปัญหาอย่างหนัก วันหนึ่งเขาทั้งสองก็สามารถทำให้เซลล์สร้างโปรตีนชนิดใหม่จาก mRNA ที่พวกเขาออกแบบได้เป็นครั้งแรกของโลก
1
ครอบครัว ดร. เคทลิน (ภาพ : Katalin Kariko)
ดร.เอลเลียต เคยให้สัมภาษณ์ว่าณ เวลานั้น“รู้สึกเหมือนเป็นพระเจ้า” แต่โชคชะตาก็ยังไม่เข้าข้าง ดร. เคทลิน เมื่อ ดร.เอลเลียต ลาออกจากมหาวิทยาลัยไปรับงานใหม่ในบริษัทเอกชนแห่งหนึ่ง ทำให้เธอต้องพยายามหาแล็บใหม่เพื่อให้ได้ทำงานวิจัยชิ้นนี้ต่อ
1
ขณะนั้น ดร.เดวิด แลงเกอร์ (Dr. David Langer) ได้ขอให้หัวหน้าภาควิชาศัลยกรรมที่ UPenn ช่วยรับเธอไว้ทำวิจัยต่อ เนื่องจาก ดร.เดวิด รู้จักเธอตั้งแต่สมัยที่เขายังเป็นนักศึกษาแพทย์ โดยดร.เดวิด เคยให้สัมภาษณ์กับสื่อว่า
1
“ดร.เคทลิน มีความพิเศษกว่าคนอื่น เธอไม่เคยกลัวความล้มเหลว หรือความผิดพลาดในการทดลอง แต่ ดร.เคทลินพร้อมที่จะลองใหม่จนสำเร็จ และเธอมีความสามารถในการตอบคำถามในงานวิจัยที่คนทั่วไปคิดไม่ถึง”
1
แต่หลังจากที่ ดร.เคทลินทำงานวิจัยกับ ดร.เดวิด ได้ไม่นาน เคราะห์ซ้ำกรรมซ้อนอีกครั้ง เมื่อ ดร.เดวิด และหัวหน้าภาควิชาลาออกจากมหาวิทยาลัยเช่นกัน ทำให้เธอต้องระหกระเหินหาที่ทำงานใหม่ กระทั่งได้พบกับ ดร.ดรู ไวส์แมน (Dr. Drew Weissman) ที่ห้องถ่ายเอกสารโดยบังเอิญ
เธอทักทายและพูดคุยกับ ดร.ดรูว่าเธอเป็นนักวิทยาศาสตร์mRNA สามารถทำอะไรก็ได้เกี่ยวกับ mRNAซึ่ง ดร.ดรู ก็ถามกลับว่าถ้าเขาอยากสร้างวัคซีนต้านเชื้อไวรัสเอดส์ (HIV) ล่ะ แน่นอนว่า ดร.เคทลิน ตอบโดยไม่ลังเลเลยว่า “ได้! ฉันทำได้แน่นอน” และนั่นก็ทำให้เธอได้มาทำงานกับ ดร.ดรู ในเวลาต่อมา
ครั้งแรกในโลกกับการใช้ mRNA ในการผลิตวัคซีน
หลังจากที่พยายามอยู่หลายครั้ง ดร.เคทลินก็สามารถใช้ mRNA สั่งให้เซลล์สร้างโปรตีนอะไรก็ได้ในเซลล์ที่เลี้ยงในห้องแล็บแต่ปัญหาคือเธอไม่สามารถทำให้สำเร็จได้ในหนูทดลอง
“ไม่มีใครรู้ว่าทำไมมันถึงไม่ประสบความสำเร็จ แต่ที่แน่ ๆ หนูทดลองเกิดอาการป่วย ขนผิดปกติ ไม่กินอาหาร และไม่ค่อยเคลื่อนไหวตามปกติ แสดงว่าmRNAที่พวกเขาฉีดเข้าไปในหนู ส่งผลอะไรบางอย่าง”
1
ดร.ดรู เคยให้สัมภาษณ์ถึงความล้มเหลวนี้ ซึ่งเขามาทราบสาเหตุในภายหลังว่า เกิดจากการที่ภูมิคุ้มกันของร่างกายตอบสนองต่อmRNA ว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม ทำให้เกิดอาการป่วยตามมา ซึ่งมาถึงตรงนี้หลายคนคงมีคำถามตามมาว่า ในเซลล์ร่างกายสิ่งมีชีวิต ปกติก็มีmRNA ทำไมระบบภูมิคุ้มกันจึงไม่เห็นตอบสนองแบบนั้นเลย mRNAที่นักวิจัยสร้างขึ้นมาต่างจากในธรรมชาติอย่างไร
จากการทำการทดลองเพิ่มเติมอีกมากมายเพื่อหาคำตอบ ทำให้ ดร.ดรู และ ดร.เคทลินพบว่า เมื่อปรับแต่งโครงสร้างของ mRNA ด้วยโมเลกุลที่เรียกว่า ซูโดยูริดีน (pseudouridine) ซึ่งเป็นองค์ประกอบของ RNA ที่พบในธรรมชาติ จะส่งผลทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายไม่ตอบสนองอย่างรุนแรง
ด้วยความรู้ความเข้าใจนี้เอง ที่ทำให้เขาทดลองสังเคราะห์ mRNA ที่มีโครงสร้างเลียนแบบสารพันธุกรรมของไวรัสจากนั้นจึงนำมาใช้ในการสร้างโปรตีนของไวรัสภายในเซลล์ร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ได้ปริมาณมากกว่าในธรรมชาติเกือบ 10 เท่า) โดยที่ไม่กระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ทำให้เกิดอาการป่วย
1
การค้นพบนี้ทำให้เกิดความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มีประโยชน์อย่างมหาศาล เช่น สามารถฉีด mRNA เข้าไปในร่างกาย เพื่อให้ร่างกายเราสร้างโปรตีนที่มีคุณสมบัติทางยาขึ้นมา อย่าง อินซูลิน หรือฮอร์โมนอื่น ๆ เพื่อรักษาโรคเบาหวาน (ยังอยู่ในขั้นตอนการทำวิจัย) รวมทั้งประโยชน์อันยิ่งใหญ่ที่กำลังเกิดขึ้นก็คือ เราสามารถใช้ mRNA เป็นวัคซีนกระตุ้นให้เซลล์สร้างแอนติบอดีสำหรับโควิด-19 ได้อย่างปลอดภัย นับเป็นครั้งแรกของโลกที่ได้มีการนำเทคโนโลยีชีวภาพนี้มาใช้ในวงการวัคซีน โดยมีบริษัท Pfizer-BioNTech และ บริษัท Moderna เป็นผู้เล็งเห็นศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ก่อนใคร พร้อมได้ร่วมลงทุนให้แก่งานวิจัยนี้มาอย่างต่อเนื่อง
ต่อจากนี้ เราคงจะได้เห็นหรือได้ยินเกี่ยวกับวัคซีนชนิดmRNA กันมากขึ้น เนื่องจาก วัคซีนต้านเชื้อไวรัสหลายชนิดที่ใช้ mRNA กำลังอยู่ในขั้นทดลองทางคลินิก (clinical trials) เช่น วัคซีนต้านไวรัสไข้หวัดใหญ่ (Influenza) และไวรัสซิก้า (Zika)
การนำเทคโนโลยีmRNAมาใช้ในการผลิตวัคซีน นับได้ว่าเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่ในประวัติศาสตร์เลยก็ว่าได้ แต่ความสำเร็จครั้งนี้จะเป็นไปไม่ได้เลย หากเราไม่ได้มีองค์ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับเจ้าตัวไวรัสนี้อย่างลึกซึ้งถึงระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นพื้นฐานในการถอดรหัสพันธุกรรมของไวรัส ทำให้เราสามารถออกแบบตัววัคซีน mRNAและนำมาทดสอบได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพ ในเวลาอันรวดเร็วเป็นประวัติการณ์
สิ่งหนึ่งที่น่าประทับใจ ที่เราได้เห็นอย่างชัดเจนในวิกฤตโรคระบาดครั้งนี้ คือ การร่วมแรงร่วมใจกันของผู้คนทั่วโลก โดยเฉพาะนักวิทยาศาสตร์ในประเทศต่าง ๆ ที่ช่วยกันศึกษาวิจัยไวรัสตัวนี้และเปิดเผยข้อมูลอย่างโปร่งใสและรวดเร็ว การร่วมมือกันของภาครัฐและบริษัทเอกชนอย่างที่เห็นในสหรัฐอเมริกาซึ่งบริษัทที่ผลิตวัคซีนทั้งสองร่วมกับรัฐบาลและกระทรวงสาธารณสุขของอเมริกา ทำให้สามารถตอบโต้และแก้ปัญหาฝ่าวิกฤตนี้ไปได้อย่างทันท่วงที
ดร.เคทลิน และ ดร.ดรู เป็นคนแรก ๆ ที่ได้ฉีดวัคซีนที่ตนเองได้เป็นผู้บุกเบิกและร่วมพัฒนาขึ้นนี้ในวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 2020 ที่โรงพยาบาลของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนีย ซึ่ง ดร.ดรู ได้กล่าวไว้ในการสัมภาษณ์ตอนหนึ่งกับสื่อมวลชนว่า
1
“ความฝันของผมตลอดมา คือการสร้างสรรค์บางสิ่งบางอย่างขึ้นมาในแล็บเพื่อที่จะช่วยผู้อื่น และตอนนี้ผมก็ได้ทำความฝันนั้นให้เป็นจริงได้แล้ว”
1
อ้างอิง : www.nytimes.com (https://nyti.ms/3dL2ob0)
โฆษณา