PittCoVacc แผ่นแปะวัคซีนต้าน COVID-19 กระตุ้นภูมิคุ้มกันภายใน 2 สัปดาห์

ช่วงเวลาแห่งการระบาดของ COVID-19 ณ เวลานี้ สิ่งที่หลายคนคาดหวังคือการพัฒนาวัคซีนที่สามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งวันนี้ผมมีข่าวที่น่าสนใจเกี่ยวกับการพัฒนาวัคซีนตัวใหม่ที่มีชื่อว่า “PittCoVacc” มาให้อ่านกันครับ

PittCoVacc
PittCoVacc วัคซีนที่มีลักษณะเป็นแผ่นแปะ ด้านหนึ่งประกอบด้วยเข็มขนาดเล็กมาก

PittCoVacc หรือชื่อเต็ม ๆ ว่า Pittsburgh Coronavirus Vaccine คือวัคซีนตัวอย่างจากงานวิจัยของมหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์ก สหรัฐอเมริกา ซึ่งมีความแตกต่างจากวัคซีนตัวอื่น ๆ ที่เคยถูกพัฒนามาก่อนหน้านี้ โดยนักวิจัยเชื่อว่าประสิทธิภาพของมันค่อนข้างดีกว่าในแง่ของต้นทุนการผลิตและความรวดเร็วในการกระตุ้นภูมิ

ความแตกต่างของวัคซีน PittCoVacc คือรูปแบบของสารแอนติเจน (Antigen – สิ่งแปลกปลอมที่มีส่วนในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของร่างกาย) เนื่องจากวัคซีนที่คุณเคยอ่านมาก่อนหน้า จะใช้สารพันธุกรรม RNA ของไวรัสเป็นแอนติเจน แต่ใน PittCoVacc จะใช้โปรตีนของไวรัสเป็นแอนติเจน ซึ่งโปรตีนดังกล่าวคือส่วนที่ใช้จับเข้ากับตัวรับบนเซลล์ปอดของมนุษย์ (Spike protein ซึ่งมีชื่อว่า Receptor binding domain – RBD) ข้อดีของการใช้โปรตีนแทนสารพันธุกรรมคือเรื่องประสิทธิภาพในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ดีกว่า, สามารถผลิตได้ในปริมาณมากในเวลาอันรวดเร็ว, มีความคงตัวสูง อีกทั้งยังสามารถทำการฆ่าเชื้อด้วยรังสีแกมมาได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติในการกระตุ้นครับ

แนวคิดนี้มีอิทธิพลมาจากความพยายามในการผลิตต้านซาร์ส (SARS) และเมอร์ส (MERS) เนื่องจากทีมนักวิจัยเดียวกันนี้เคยทดลองวัคซีนป้องกันโรคเมอร์ส โดยใช้โปรตีน RBD ของไวรัสเป็นแอนติเจน และด้วยความที่ซาร์สและเมอร์สเป็นโคโรนาไวรัสเช่นเดียวกับไวรัสก่อโรค COVID-19 (SARS-CoV 2) อีกทั้งโครงสร้างของ RBD ยังมีความคล้ายคลึงกัน จึงมีความเป็นไปได้ที่ผลลัพธ์จะออกมาดีเหมือน ๆ กันครับ

PittCoVacc
เข็มขนาดเล็กของวัคซีนแบบแผ่นแปะจะทะลุชั้นผิวหนังและละลายเพื่อปล่อยสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันออกมาต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายที่อยู่ในชั้นผิวหนัง

สำหรับการนำวัคซีนเข้าสู่ร่างกาย ปกติเราจะคุ้นชินกับการฉีดวัคซีนเข้ากล้ามเนื้อไหล่ใช่ไหมครับ แต่วัคซีน PittCoVacc มีการออกแบบให้ใช้งานได้ง่ายขึ้นด้วยการทำออกมาเป็นแผ่นแปะขนาดเท่าปลายนิ้วชี้ โดยด้านที่สัมผัสกับผิวหนังจะมีเข็มขนาดเล็ก (ยาวประมาณ 750 ไมโครเมตร) จำนวนมากที่อาบด้วยวัคซีน เมื่อแปะเข้ากับผิวหนังแล้วเข็มขนาดเล็กนี้จะแทงทะลุเข้าไปยังชั้นสตราตัม คอร์เนียม (Stratum corneum) ของผิวหนังกำพร้าเข้าไปได้ หลังจากแปะไปได้สักระยะเข็มจะเริ่มละลายและปล่อยวัคซีนออกมา พอครบกำหนดก็ลอกแผ่นออกได้ครับ วิธีการดังกล่าวเราเรียกว่า Microneedle array (MNA)

ข้อได้เปรียบของ MNA เมื่อเทียบกับการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ คือบริเวณผิวหนังมีสภาพแวดล้อมในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ดีมาก เป็นต้นว่าร่างกายเราวิวัฒนาการให้เราสามารถนำเชื้อใด ๆ ที่ติดผิวหนังเข้าไปทำลายได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้น เมื่อวัคซีนเข้าสู่ชั้นผิวหนัง จะมีเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่า Antigen-presenting cell นำโปรตีนจาก MNA ส่งไปให้เม็ดเลือดขาวเพื่อกระตุ้นภูมิได้อย่างรวดเร็วครับ

ที่น่าสนใจเลยคือทีมนักวิจัยได้ทดลองใช้แผ่นแปะ MNA กับหนูทดลอง ปรากฏว่าภายใน 2 สัปดาห์สามารถตรวจพบแอนติบอดี (Antibody – สารภูมิคุ้มกันที่สร้างจากเม็ดเลือดขาว) ชนิด IgG ของ SARS-CoV 2 ออกมา !! นับว่าเป็นเรื่องที่น่าทึ่งมาก เพราะสิ่งที่เราต้องการคืออยากให้ร่างกายสร้าง IgG ต่อไวรัสขึ้นมานี่แหละ

PittCoVacc
แผ่นแปะวัคซีนขนาดต่าง ๆ จะเห็นได้ว่าบริเวณตรงกลางของแผ่นแปะ จะมีจุดจำนวนมากซึ่งเป็นเข็มที่บรรจุโปรตีน RBD ไว้

สรุป – น่าเสียดายที่งานวิจัยรีบตีพิมพ์ออกมาเร็วเกินไปหน่อย ถึงแม้จะมีการตรวจพบ IgG ต่อ SARS-CoV 2 ในหนูทดลอง แต่ยังคงต้องมีการติดตามผลของการกำจัดเชื้อของแอนติบอดีในระยะยาว (เราเรียกว่า Neutralizing effect) รวมถึงระยะเวลาที่แอนติบอดีจะอยู่ในร่างกายของเรา เพราะถ้ามันถูกสร้างมาในระยะเวลาอันสั้นก็อาจจะไม่มีผลในการป้องกันที่ดีเท่าไร สุดท้ายก็จะมีโอกาสไปติดเชื้อได้อีกอยู่ดีนั่นเอง (แต่ผมมองว่าอย่างน้อยถ้าสร้างแอนติบอดีได้ เราก็ยังสามารถนำพลาสมาของผู้ที่มีภูมิคุ้มกันไปใช้ต่อในการรักษาผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรง ซึ่งเพื่อน ๆ สามารถอ่านเพิ่มเติมเรื่องการใช้น้ำเลือดหรือพลาสมาในการรักษาผู้ป่วย COVID-19 ได้จาก ลิ้งก์นี้ เลยครับ) ส่วนการทดสอบวัคซีน PittCoVacc ในขั้นตอนถัดไปคาดว่าจะเริ่มได้เร็วสุดภายใน 1-2 เดือนนี้ครับ

Fact – ปัจจุบันวัคซีนที่นิยมฉีดเข้าใต้ผิวหนัง (Intradermal) ตัวหนึ่งคือ วัคซีนป้องกันวัณโรคในเด็กหรือ BCG ซึ่งในบางรายอาจพบรอยแผลเป็นบนผิวหนัง จึงถูกเรียกว่าการปลูกฝี ส่วนในอดีตกาลนั้นการป้องกันโรคไข้ทรพิษ (ฝีดาษ – Smallpox) ก็มีการนำเชื้อเข้าผ่านชั้นผิวหนังเช่นเดียวกัน