ทะลุกรอบ

ป๋วย อุ่นใจ

 

เครื่องพิมพ์สามมิติ

กับใบหู made to order

 

“ฉันว่าฉันอาจจะเกล้ามวย หรือไม่ก็มัดผมไว้ข้างหลัง” อเล็กซา (Alexa) สาวน้อยวัยยี่สิบกล่าวพร้อมรอยยิ้มร่าเริงแจ่มใส

เมื่อก่อน อเล็กซาเคยต้องระวังเรื่องทรงผม เพราะโรคประหลาดที่เธอเป็นมาตั้งแต่เกิดที่เรียกว่าไมโครเทีย (microtia) หรือภาวะใบหูเล็กแต่กำเนิด ทำให้เธอจำเป็นต้องไว้ผมปิดหูข้างขวาของเธอเอาไว้ตลอด ไม่ให้ใครเห็น

บางรายหนักหน่อยก็อาจจะไม่มีใบหูไปเลย แต่การมีใบหูเล็กผิดรูป หรือแม้แต่ไม่มีใบหู (anotia) ก็ไม่ได้ส่งผลกระทบกับชีวิตเป็นอันตรายร้ายแรงอะไรมากมาย ก็แค่ทำให้ดูรูปลักษณ์แตกต่างไปจากคนอื่นก็แค่นั้น

แต่แม้ผลทางร่างกายจะไม่ได้น่ากลัว แต่ผลต่อการเข้าสังคมกลับมีมากมายมหาศาล และอาจส่งผลต่อสภาพจิตใจของคนที่เป็นอย่างสาหัสสากรรจ์ได้เช่นกัน เพียงแค่เพราะรูปลักษณ์ที่ผิดแผกออกไป ทำให้บางทีก็โดนล้อ โดนโห่ไล่ หรือบางทีก็อาจจะโดนแกล้งแรงๆ

สำหรับอเล็กซา โรคนี้ไม่ได้ส่งผลอะไรมากกับเธอ เธอชินกับการไว้ผมปิดหูอยู่แล้ว ปกติก็ไม่ได้จะมีใครมารู้อะไรมากมายเกี่ยวกับหูของเธอ ถ้าเธอไม่อยากให้รู้

“บางคนก็ชอบพูดอะไรแบบไม่ค่อยคิด และมันทำร้ายจิตใจฉันมาก” เธอกล่าว “เมื่อก่อนก็ไม่ได้เครียดนะ แต่พอเข้าสู่วัยรุ่น บางทีคุณก็จะเริ่มคำนึงถึงภาพลักษณ์ขึ้นมามากขึ้นนิดนึง”

อเล็กซาตัดสินใจเข้าร่วมโครงการผ่าตัดเติมใบหูด้วยวิศวกรรมเนื้อเยื่อของบริษัท 3DBio Therapeutics ที่ใช้เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์เนื้อเยื่อสามมิติปรินต์โครงร่างใบหูตามขนาดของใบหูอีกข้างที่สมบูรณ์ แล้วปลูกถ่ายเซลล์กระดูกอ่อน (cartilage) ของเธอเองเข้าไป

เพื่อนำมาผ่าตัดปลูกถ่ายเสริมใบหูข้างที่เล็กให้ใหญ่เทียบเท่ากับอีกข้าง

และเนื่องจากใบหูปลูกถ่ายนี้สร้างขึ้นมาจากเซลล์ของเธอเอง ร่างกายของเธอจึงไม่น่าที่จะปฏิเสธใบหูข้างใหม่ของเธอ

“นี่เป็นเรื่องใหญ่มาก” อดัม ไฟน์เบิร์ก (Adam Feinberg) วิศวกรวัสดุจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน (Carnegie Mellon University) หนึ่งในผู้ก่อตั้งบริษัทฟลูอิดฟอร์ม (FluidForm) คู่แข่งตัวเอ้ของ 3DBio

นี่คือครั้งแรกที่มีการทำการทดลองปลูกถ่ายแบบนี้จริงๆ จังๆ ในมนุษย์ในขั้นคลินิก

“เริ่มจากเนื้อเยื่อชิ้นเล็กๆ จากผู้ป่วย ที่เราส่งกลับไปคือใบหูที่มีชีวิต” แดเนียล โคเฮน (Daniel Cohen) CEO และหนึ่งในผู้ก่อตั้ง 3DBio กล่าว

ที่น่าสนใจก็คืออเล็กซาอยู่ที่ซานอันโตนิโอ ในเท็กซัส แต่บริษัท 3DBio นั้นอยู่ในนิวยอร์ก ซึ่งไกลกันแบบคนไทม์โซน นั่นหมายความว่าแม้จะอยู่คนละที่ ที่ไกลกันแบบบินหลายชั่วโมง ทีม 3DBio ก็ยังสามารถสร้างและขนส่งเนื้อเยื่อสำหรับปลูกถ่ายไปยังโรงพยาบาลที่ผู้ป่วยแอดมิดอยู่ได้แบบไม่มีปัญหา

นาทาเนียล แบคราช (Nathaniel Bachrach) หัวหน้าทีมนักวิจัยของ 3DBio เผยว่าในตอนเริ่มแรก ทีมของเขาจะสแกนใบหูข้างที่สมบูรณ์ของเธอก่อน เพื่อใช้เป็นต้นแบบในการพิมพ์ใบหู จากนั้น ศัลยแพทย์ก็จะผ่าตัดเอาเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนจากใบหูข้างที่ผิดรูปของเธอออกมาราวๆ ครึ่งกรัมส่งไปที่สำนักงานใหญ่ของพวกเขาที่ควีนส์

พอได้เนื้อเยื่อแล้ว พวกเขาจะเริ่มแยกเซลล์กระดูกอ่อนที่เรียกว่าคอนโดรไซต์ (Chondrocyte) ออกมาเลี้ยงต่อในอาหารเพาะเลี้ยงเพื่อทำจำนวนให้ได้เยอะที่สุดก่อน และพอได้เซลล์คอนโดรไซต์มากพอแล้ว พวกเขาก็จะเอาเซลล์ไปผสมกับสารละลายคอลลาเจนที่พวกเขาใช้เป็นหมึกพิมพ์ชีวภาพ

“นึกภาพก็เหมือนเอาช็อกโกแลตชิปใส่ในไอศกรีมคุกกี้โดนั่นแหละ” นาทาเนียลเปรียบเปรย

หมึกชีวภาพ (ผสมเซลล์) จะถูกดูดเข้าไปในหลอดแล้วค่อยๆ บีบออกมาเป็นสายเพื่อพิมพ์เป็นรูปร่างตามต้องการตามแบบโมเดลแบบใบหูสามมิติที่สแกนมาแต่ฟลิปให้เป็นอีกข้างที่คู่กัน กระบวนการพิมพ์ใบหูทั้งใบจะใช้เวลารวมทั้งหมดแล้วไม่ถึง 10 นาที ซึ่งถือว่าเร็วมาก

ซึ่งพอพิมพ์เสร็จแล้ว ทีมวิจัยจะเคลือบผิวอีกชั้นด้วยเยื่อหุ้มที่ย่อยสลายได้ ที่จะช่วยปกป้องโครงร่างใบหูและเซลล์คอนโดรไซต์ข้างในไม่ให้เสียหาย

แล้วใบหูข้างที่พิมพ์ขึ้นมาก็จะส่งกลับไปที่โรงพยาบาลเพื่อผ่าตัดเอาไปต่อให้กับผู้ป่วย ในกรณีนี้คือ “อเล็กซา” ได้

 

“เมื่อก่อนนะ เราต้องไปผ่าเอาเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนจากซี่โครงมาทำเป็นใบหู แต่ตอนนี้ ทุกอย่างง่ายขึ้นกว่าเดิมเยอะ” อาทูโร โบนิลลา (Arturo Bonilla) ศัลยแพทย์ผู้ผ่าตัดอเล็กซาบอกด้วยความตื่นเต้น “ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามที่คาดหมาย นี่จะเป็นการปฏิวัติวงการอย่างแท้จริง”

“ถือว่าเป็นหมุดหมายใหม่ที่น่าจดจำ” แอนโทนี อตาลา (Anthony Atala) วิศวกรเนื้อเยื่อชื่อดัง และผู้อำนวยการสถาบันวิจัยเวชศาสตร์ฟื้นฟู มหาวิทยาลัยเวกซ์ฟอเรสต์ (Wake Forest University) กล่าว แอนโทนีคือหนึ่งในบิ๊กช็อตของวงการอะไหล่อวัยวะและเป็นหนึ่งในผู้ที่บุกเบิกการพัฒนาเครื่องพิมพ์ไฮโดรเจลคอลลาเจนขึ้นมาเพื่อใช้พิมพ์เนื้อเยื่อ คล้ายๆ กับระบบของ 3DBio แอนโทนีเรียกระบบของเขาว่า เครื่องพิมพ์เนื้อเยื่อและอวัยวะแบบบูรณาการ (integrated tissue organ printing system) แต่งานของเขายังไม่ได้ลงในขั้นผ่าตัดให้ผู้ป่วยจริงแบบของ 3DBio

“ย้อนกลับไปช่วงยุค 90 ทุกอย่างเราสร้างด้วยมือ ไม่มีเครื่องพิมพ์อะไรทั้งนั้น ทั้งกระเพาะปัสสาวะ ผิวหนัง กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อหรือแม้แต่ช่องคลอดแล้วค่อยปลูกถ่ายกลับเข้าไปในผู้ป่วย” แอนโทนีรำลึกความหลัง “แต่ตอนนี้ เครื่องพิมพ์จะทำให้ทุกอย่างที่เราเคยทำนั้นอัตโนมัติหมด ทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น สเกลอัพก็ง่ายขึ้นด้วย แต่เทคโนโลยีก็มีความท้าทาย ถ้าทำด้วยมือจะสร้างอะไร ก็ปรับตรงไหนตอนที่กำลังก่อแบบเนื้อเยื่อ ก็ทำได้หมด แต่ถ้าจะทำโครงร่างพิมพ์ ข้อมูลทุกอย่าง แผนทุกอย่างต้องพร้อมหมดเสียก่อนที่จะกดปุ่มสตาร์ต”

“การสแกนหูข้างที่สมบูรณ์มาเป็นต้นแบบถือว่าเป็นไอเดียที่ชาญฉลาด” แอนโทนียอมรับ “มันทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้นมากๆ และอาจจะช่วยผลักดันวงการให้ก้าวไปข้างหน้าได้ไวแบบก้าวกระโดด”

“ใบหูสามมิติเป็นแค่การพิสูจน์แนวคิดว่าเป็นไปได้ แค่เพื่อประเมินเรื่องการเข้ากันได้ทางชีวภาพ รูปร่างและการคงรูปของวัสดุหลังจากการปลูกถ่ายไปแล้วเท่านั้น” เจม ไอเอทริดิส (James Iatridis) จากโรงเรียนแพทย์ไอคาห์น โรงพยาบาลเมาต์ไซไน (Icahn School of Medicine, Mount Sinai Hospital) ในนิวยอร์กกล่าว

 

นี่เป็นเพียงแค่การเริ่มต้นเท่านั้น แน่นอนว่าถ้าเทียบกับการสร้างอะไหล่อวัยวะที่มีความซับซ้อนขึ้นมาใหม่ทั้งก้อนอย่างตับ ไต หัวใจ หรือปอดนั้น การสร้างใบหูนี่ถือว่าเตาะแตะมาก แต่ถ้ามองอีกมุม เตาะแตะก็ยังถือว่าได้ก้าวไปข้างหน้า ไม่แน่ว่าถ้าเตาะแตะบ่อยๆ จนเดินคล่อง ความฝันแห่งการสร้างอะไหล่อวัยวะอาจจะมีความเป็นไปได้จริงๆ ไวกว่าที่หลายคนคาดการณ์เอาไว้ก็เป็นได้

ยิ่งถ้าเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิตินั้นพัฒนาไปจนแม่นยำมากขึ้นไปแค่ไหน โอกาสที่เราจะสร้างอวัยวะที่มีความซับซ้อนที่มีบทบาทสำคัญ ในร่างกายมากกว่าใบหูก็มีโอกาสเป็นจริงได้ไวมากขึ้นเท่านั้น

แต่ตอนนี้ก็ต้องมารอลุ้นต่อไปก่อนว่าใบหูของอเล็กซา จะมีปัญหาอะไรที่คาดไม่ถึงหรือเปล่า ถ้าไม่มี ทำนายเลยว่าในอีกไม่กี่ปี อะไหล่อวัยวะ made to order มีลุ้น

และคุณภาพชีวิตของมวลมนุษยชาติจะดีขึ้น!