ทะลุกรอบ

ป๋วย อุ่นใจ

 

วัคซีนแห่งความหวัง

จะปังหรือจะพังพินาศ?

 

1 ในขณะที่พวกเรากำลังกังวลว่าเมื่อไรคนไทยจะได้ฉีดวัคซีนโควิด แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังถกเถียงกันหนักว่า “สรุปแล้ววัคซีนโควิดเอาอยู่จริงหรือเปล่า?”

หลายคนเริ่มตระหนักถึงความเป็นไปได้ที่ว่าไวรัสโควิด (หรือที่ในวงการวิทยาศาสตร์เรียกว่าไวรัส SARS-CoV-2) นั้นอาจจะกลายพันธุ์ไป จนภูมิต้านทานที่ถูกกระตุ้นขึ้นมาจากวัคซีนที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้นอาจจะหยุดยั้งมันไว้ไม่ได้

แต่วิวัฒนาการคือสิ่งที่น่ากลัวในการปราบโรคให้อยู่หมัด เพราะเมื่อไวรัสหรือเชื้อก่อโรคกลายพันธุ์ไปได้เรื่อยๆ โอกาสที่สายพันธุ์กลายบางตัวจะเปลี่ยนไปจนสามารถหลบหลีกฤทธิ์ยา แล้วลุกขึ้นมาขยายต่อกลายเป็นโรคระบาดใหม่ก็มีโอกาสเป็นไปได้เสมอ

“ข้อมูลที่ผมได้เห็นทำให้ผมหวั่นใจจริงๆ” แดเนียล อัลต์แมนน์ (Daniel Altmann) นักภูมิคุ้มกันวิทยาจากวิทยาลัยอิมพีเรียล ที่ลอนดอนให้สัมภาษณ์ด้วยความวิตก

“ผลการทดลองที่เห็นบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์ของไวรัสอาจจะทำให้ประสิทธิภาพของวัคซีนนั้นดิ่งเหว”

นักพัฒนาวัคซีนชื่อดังจากวิทยาลัยอิมพีเรียล ลอนดอน (Imperial College London) ไรโน่ ราปปุโอลิ (Rino Rappuoli) ได้วางแผนการทดลองที่แยบคายเพื่อดูว่าไวรัสจะสามารถวิวัฒน์จนหลีกหนีภูมิต้านทานของคนได้หรือไม่

เขาทดลองเอาไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ดั้งเดิมไปเลี้ยงในเซลล์แล้วเติมซีรัม (ส่วนใสของเลือด) เจือจางของคนที่ฟื้นตัวแล้วจากโรคโควิด-19

หลังจากติดเชื้อ หรือได้รับวัคซีน ร่างกายคนจะสร้างแอนติบอดี้ที่ต้านไวรัสได้ขึ้นมา แอนติบอดี้จะสามารถเข้ายึดเกาะที่ส่วนต่างๆ ของไวรัสและล็อกมันไว้ไม่ให้ไวรัสติดเชื้อในเซลล์คนต่อไปได้ จึงเป็นที่รู้กันว่าซีรัมของผู้ป่วยฟื้นตัวแล้วนี้มีภูมิต้านทานที่สามารถสยบไวรัส SARS-CoV-2 ได้อย่างชะงัด

แต่ภูมิคุ้มกันเจือจางที่มีอยู่ในอาหารเลี้ยงเซลล์ดูจะกันไวรัสได้แค่ในช่วงแรก แต่หลังจากที่ผ่านไปสักระยะ ไวรัสรุ่นหลังๆ ที่สามารถเพิ่มจำนวนได้ขึ้นมา ก็เริ่มที่จะหลบหลีกภูมิคุ้มกันที่มีอยู่ในอาหารเลี้ยงเซลล์ได้

นี่คือวิวัฒนาการ!

เวลาไวรัสสร้างลูกหลาน บางทีเอ็นไซม์ที่ใช้ในการสร้างไวรัสก็ทำงานแบบงงๆ ทำให้คัดลอกรหัสพันธุกรรมของไวรัสผิดบ้าง เพี้ยนบ้าง ขาดบ้าง เกินบ้าง ส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์ขึ้นมาได้

โดยส่วนมากลูกหลานสายพันธุ์กลายมักจะอยู่รอดและติดเชื้อได้แย่กว่าประชากรไวรัสสายพันธุ์ดั้งเดิม จึงได้แค่เป็นชนกลุ่มน้อยที่ค่อยๆ เลือนหายไปในประชากรไวรัสส่วนใหญ่ที่เพิ่มจำนวนได้เร็วกว่าพวกมัน

แต่บางทีอาจจะมีโอกาสเพียงแค่หนึ่งในร้อย หรือหนึ่งในล้าน ก็อาจเกิดแจ๊กพ็อต สายพันธุ์กลายบางตัวอาจจะทนทาน หรือติดเชื้อได้เหนือชั้นกว่าสายพันธุ์ดั้งเดิมก็เป็นไปได้

และสายพันธุ์กลายนั้นก็จะโดดเด่นขึ้นมา

แต่การทดลองของราปปุโอลินั้น ออกแบบมาเพื่อให้กดการติดเชื้อเพิ่มจำนวนของไวรัสสายพันธุ์ดั้งเดิมไว้ เพราะแอนติบอดี้ในซีรัมที่เติมเข้าไปจะไปบล๊อกทำให้พวกมันแทบจะทำอะไรไม่ได้

ดังนั้น ถ้ามีสายพันธุ์กลายตัวใดที่สามารถหลบหลีกการล็อกของแอนติบอดี้ในซีรัมได้ สายพันธุ์ไวรัสนั้นก็จะสามารถติดเชื้อแพร่กระจายในจานเพาะได้อย่างรวดเร็ว

จนโดดเด่นเป็นดาว

จากการทดลองแค่ราวๆ สามเดือน ในสภาวะที่เหมือนเป็นการบีบเพื่อคัดเลือกสายพันธุ์กลายที่ดื้อต่อภูมิต้านทานของผู้ป่วยที่เคยติดไวรัสมาแล้ว

เขาพบไวรัสกลายพันธุ์ที่สามารถหลบหลีกแอนติบอดี้ในซีรัมของผู้ป่วยที่เคยติดเชื้อได้ถึง 3 สายพันธุ์

และสายพันธุ์หนึ่งที่น่าสนใจคือไวรัสสายพันธุ์กลายที่มีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนตัวที่ 484 จากกรดแอสปาติก (aspartic acid) ไปเป็นไลซีน (lysine) — ซึ่งในทางชีวเคมีจะใช้ตัวอักษร E แทนกรดแอสปาติก และ K แทนไลซีน

สายพันธุ์กลายนี้จึงได้ชื่อว่า E484K

ไวรัสที่สามารถหลบหลีกภูมิต้านทานของผู้ป่วยที่เคยติดเชื้อมาแล้วได้อย่าง E484K เป็นสายพันธุ์ที่น่าจับตามอง เพราะมันอาจจะเป็นหนึ่งในตัวการที่ทำให้เกิดการติดเชื้อซ้ำ (reinfection) ในผู้ป่วยที่เคยติดและหายแล้วก็เป็นได้

และนั่นอาจจะก่อให้เกิดวิกฤต “ระลอกใหม่” ที่น่ากลัวไม่แพ้ระลอกแรก!

2 บรรยากาศการเมืองในบราซิลยังดูร้อนแรง ประชาชนยังคงหวาดผวากับวิกฤตครั้งที่สองที่ดูเหมือนกำลังเกิดขึ้น ระบบสาธารณสุขของเมืองเริ่มล่มสลาย เครื่องมือและอุปกรณ์การแพทย์เริ่มมีไม่เพียงพอ ฝันร้ายที่พึ่งผ่านไปดูเหมือนจะกลับมาเยี่ยมเยือนอีกครั้ง

บราซิลเป็นหนึ่งในประเทศที่วิกฤตหนักที่สุดจากการจู่โจมของเชื้อโควิด-19 ติดท็อปชาร์ต เป็นรองเพียงแค่สหรัฐอเมริกาและอินเดีย

จากการประมาณการโดยดูจากระดับแอนติบอดี้ในเลือดที่รับบริจาคมาจากประชาชนในประเทศคำนวณได้ว่าจำนวนคนที่เคยติดเชื้อทั้งแบบมีอาการและไม่มีอาการรวมกัน น่าจะมีมากถึง 76 เปอร์เซ็นต์ของประชากรทั้งหมด

ซึ่งถ้าดูจากความสามารถในการระบาดของเชื้อโควิด-19 แล้วละก็ ถ้ามีจำนวนผู้มีภูมิมากขนาดนี้ ก็น่ามีภูมิคุ้มกันหมู่ (herd immunity) ไปเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และไม่ควรพบการติดเชื้อใหม่แบบพุ่งทะลุชาร์ตขึ้นมาอีกรอบ

แต่มันก็เกิดขึ้นแล้ว!

ทีมนักวิจัยจากโรงเรียนแพทย์ มหาวิทยาลัยเซาเปาโล ( University of S?o Paulo) ได้เขียนบทความลงในวารสารการแพทย์ Lancet วิเคราะห์ถึงความเป็นไปได้ที่น่าจะอธิบายได้ว่าทำไมภูมิคุ้มกันหมู่ที่คิดว่ามีแล้วนั้นถึงได้แป้ก

ความเป็นไปได้หนึ่งก็คือการวิเคราะห์เลือดที่รับบริจาคมานั้นอาจจะทำให้การตีความเรื่องจำนวนผู้มีภูมิผิด คนที่ไม่มาบริจาคเลือดส่วนใหญ่อาจจะไม่มีภูมิก็ได้ แต่ด้วยจำนวนคนติดเชื้อที่มีมากโข ยังไงระลอกสองก็ไม่ควรที่จะหนักหนาเท่ากับระลอกแรก

และก็เป็นไปได้เช่นกันที่ภูมิคุ้มกันในการติดเชื้อระลอกแรกมันเริ่มหมดลงไปแล้ว เพราะเคยมีการทดลองในกลุ่มบุคลากรทางการแพทย์ในสหราชอาณาจักรได้ประมาณการเอาไว้ว่าภูมิคุ้มกันของคนที่เคยหายจากโรคโควิด-19 น่าจะอยู่ได้ราวๆ ครึ่งปี

แต่เวลาพึ่งผ่านไปแค่ราวๆ 7-8 เดือน

ใช่ มันเลยครึ่งปีไปนิดนึง แต่ภูมิคุ้มกันไม่ได้เปิดติด ปิดดับ ถ้าดูจากตัวเลขคนติดเชื้อรอบใหม่ที่พุ่งปรี๊ดขึ้นไปราวกับติดจรวด เหตุผลนี้ถือว่าฟังดูไม่ขึ้น

หรือจะเป็นเพราะว่าไวรัสที่ระบาดใหม่นี้ แพร่กระจายได้ดีขึ้น

ซึ่งถ้ามันแพร่กระจายได้ไวขึ้น ตัวเลขในการประมาณการเรื่องภูมิคุ้มกันหมู่ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

ประเด็นนี้น่าสนใจ เพราะในบราซิลตอนนี้มีตัวแสบๆ กำลังระบาดอยู่สองสายพันธุ์ ซึ่งตัวหนึ่งก็คือสายพันธุ์อังกฤษ B.1.1.7 (หรือ N501Y.V1) และสายพันธุ์ที่อุบัติขึ้นมาเองในท้องถิ่น P.1 (หรือ N501Y.V3)

สายพันธุ์อังกฤษ B.1.1.7 มีการกลายพันธุ์หลายจุดบนโปรตีนหนามของไวรัส แต่จุดที่โดดเด่นที่สุดก็คือ N501Y (เปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่ง 501 จากแอสพาราจีน (asparagine หรือ N) ไปเป็นไทโรซีน (tyrosine หรือ Y)) ที่ทำให้ไวรัสสามารถจับกับโปรตีน ACE2 ได้ดีขึ้นทำให้ไวรัสมีโอกาสแพร่กระจายได้มากยิ่งขึ้น

ในขณะที่สายพันธุ์ P.1 หรือที่หลายๆ ที่เรียกสายพันธุ์บราซิลนั้น นอกจากจะมีการเปลี่ยนแปลง N501Y แล้ว ยังมีการกลายพันธุ์ที่ตำแหน่งอื่นที่อาจจะส่งผลให้ไวรัสมีความสามารถในการอยู่รอดและติดเชื้อได้ดีขึ้นได้อีก เช่น E484K และ K417N (การกลายพันธุ์เปลี่ยนกรดอะมิโนไลซีนที่ตำแหน่ง 417 เป็นแอสพาราจีน)

และการกลายพันธุ์ E484K และ K417N ก็พบได้ในไวรัสสายพันธุ์แอฟริกาใต้ B.1.351 หรือ N501Y.V2 ที่เป็นที่กังวลกันอยู่ในตอนนี้ด้วยเช่นกัน

จำได้ไหมครับจากการทดลองของราปปุโอลิที่เล่าให้ฟังไปก่อนหน้านี้ E484K มีศักยภาพในเรื่องการหลบหลีกระบบภูมิคุ้มกันต่อสายพันธุ์ดั้งเดิม เป็นไปได้เหมือนกันที่การกลายพันธุ์อาจจะมีส่วนทำให้ไอเดียเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันหมู่ในบราซิลล่มสลาย จางหาย เป็นเพียงแค่สายลมที่พัดผ่านไป

 

3เดวิด โฮ (David Ho) นักไวรัสวิทยาจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (Columbia University) ได้สร้างไวรัสเทียมที่มีโปรตีนหนามกลายพันธุ์ขึ้นมา ทั้ง E484K N501Y และการกลายพันธุ์อื่นๆ ทั้งจากสายพันธุ์อังกฤษ และสายพันธุ์แอฟริกาใต้

แล้วเอาไปทดลองกับซีรัมของผู้ป่วยฟื้นตัว ผู้ได้รับวัคซีนทั้งจากของ Pfizer และ Moderna ครบคอร์สแล้ว และโมโนโคลนัลแอนติบอดี้ที่ใช้ในการยับยั้งการติดเชื้อไวรัสโควิด-19 อีกสองสามขนาน

สำหรับสายพันธุ์อังกฤษนั้น แม้จะกระจายไว แต่น่าจะมีโอกาสติดซ้ำได้น้อยและวัคซีนยังน่าจะเอาอยู่

ในขณะที่ผลของสายพันธุ์แอฟริกาใต้นั้น ค่อนข้างน่ากังวล

E484K สร้างปัญหาจริงๆ อย่างที่คาดไว้ ซีรัมของผู้ป่วยฟื้นตัวกันเชื้อได้แย่ลงราวๆ 10 ถึง 30 เท่า

ในขณะที่ประสิทธิภาพของวัคซีนนั้นอาจจะลดลงไปได้มากถึง 6 ถึง 9 เท่าเลยทีเดียว

ส่วนโมโนโคลนัลแอนติบอดี้ แทบไม่ต้องพูดถึง เหลวไม่เป็นท่า

 

ทั้ง Pfizer และ Moderna ยังเชื่อว่าประสิทธิภาพของวัคซีนที่พวกเขาสร้างขึ้นมา ในปัจจุบัน ยังดีพอที่จะจัดการกับสายพันธุ์กลายทั้งหมดนี้ได้ แม้ความไวจะลดลงไปบ้าง

แต่เพื่อเป็นการตัดไฟแต่ต้นลม พวกเขาเริ่มวางแผนการปรับวัคซีนเพื่อให้สามารถรองรับการกลายพันธุ์ของสายพันธุ์แอฟริกาใต้และบราซิลแล้ว ซึ่งจะออกมาเป็นวัคซีนเข็มที่ 3 ที่เราคงได้เห็นการทำการทดลองในระดับคลินิกเร็วๆ นี้

บริษัทวัคซีนอื่นๆ อีกหลายแห่ง เช่น Novavax ก็เริ่มๆ ที่จะวางแผนเพื่อพัฒนาวัคซีนรุ่นใหม่ไว้กำราบไวรัสสายพันธุ์กลายตัวร้ายแล้วเช่นกัน

ที่จริงแล้ว การก๊อบปี้สารพันธุกรรมของไวรัสโควิด-19 มีการตรวจสอบความถูกต้อง พวกมันจึงไม่ถือเป็นไวรัสที่กลายพันธุ์เร็ว ถ้าเทียบกับไวรัสตัวอื่นๆ อย่างเช่น ไวรัสอินฟลูเอนซา (ที่ก่อโรคไข้หวัดใหญ่)

วิวัฒนาการขึ้นอยู่กับโอกาสในการเปลี่ยนแปลง เมื่อไรที่มีความหลากหลายเกิดขึ้น เมื่อนั้นโอกาสจะเจอแจ๊กพ็อตก็จะยิ่งเพิ่มมากขึ้น

และในเวลานี้ ตัวเลขการติดเชื้อก็พุ่งทะยานทะลุหลักร้อยล้านไปแล้ว จำนวนไวรัสในแต่ละคนจะมโหฬารเพียงไหน ยังยากเกินประมาณ ความหลากหลายจึงมีมากมายมหาศาล เรียกว่านับไม่ถ้วน

หนทางเดียวที่จะเอาอยู่ในตอนนี้คือต้องคุมกำเนิดไวรัสให้อยู่หมัด จึงจะเรียกว่าเอาอยู่

อย่าลืมว่าแค่เพียงหนึ่งในร้อยล้านก็ยังอาจจะเป็นแจ๊กพ็อตได้!

ใต้ภาพ : โปรตีนหนามของไวรัส SARS-CoV-2 จับกับแอนติบอดี้