บางคนมีพันธุกรรมต้าน "โนโรไวรัส" แต่คนส่วนใหญ่จะพึ่งพาวัคซีนได้ไหม ?

เมื่อพูดถึงเชื้อโรคที่ทนทายาดต่อสภาพแวดล้อมทุกรูปแบบ มีเพียงไม่กี่ชนิดที่สามารถปรับตัวให้แข็งแกร่งได้เหนือกว่า "โนโรไวรัส" (Norovirus) เชื้อโรคที่รบกวนระบบทางเดินอาหารจนเกิดอาการท้องเสียและคลื่นไส้อาเจียนได้อย่างรุนแรง โดยทั่วโลกมีผู้ติดเชื้อนี้ถึง 685 ล้านคนในแต่ละปี ซึ่งการระบาดของโนโรไวรัสมักพบได้บ่อยตามโรงพยาบาล, บ้านพักคนชรา, โรงเรียน, เรือนจำ, และบนเรือสำราญ

สถิติล่าสุดจากศูนย์ป้องกันและควบคุมโรคของสหรัฐฯ (CDC) เผยว่าทั่วประเทศกำลังเกิดการระบาดของโนโรไวรัสขึ้นอีกครั้ง โดยเชื้อแพร่กระจายอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่ช่วงสัปดาห์ท้าย ๆ ใกล้สิ้นปี 2024 เป็นต้นมา หลังจากที่ช่วงฤดูหนาวของปีก่อนหน้าก็เคยเกิดการระบาดหนักมาแล้ว โดยจำนวนผู้ติดเชื้อพุ่งสูงขึ้นอย่างก้าวกระโดดในทางตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐฯ ตั้งแต่เดือนต.ค. ปี 2023

หลายคนอาจสงสัยว่าเหตุใดเชื้อโรคตัวนี้จึงควบคุมได้ยาก เพราะเมื่อเกิดการระบาดขึ้นแล้วก็ไม่สามารถจะหยุดยั้งให้เชื้อไม่แพร่กระจายต่อไปได้เลย "มันเป็นเชื้อไวรัสตัวจิ๋วที่ทนทายาดอย่างเหลือเชื่อ" ศาสตราจารย์กิตติคุณแพทริเซีย ฟอสเตอร์ จากมหาวิทยาลัยอินเดียนา วิทยาเขตบลูมิงตันของสหรัฐฯ ซึ่งได้ศึกษาวิจัยเชื้อโนโรไวรัสมานานหลายปี กล่าวอธิบาย "มันทนความร้อนและอยู่ในอาหารที่มีอุณหภูมิสูงได้ถึง 70 องศาเซลเซียส, ทั้งยังทนต่ออุณหภูมิเยือกแข็ง, อากาศที่แห้งจัดปราศจากความชื้น, และเกาะติดอยู่บนพื้นผิวต่าง ๆ ได้นานหลายวัน"

สาเหตุของความทนทานผิดปกติเช่นนี้ มาจากเปลือกหุ้มของไวรัสที่เป็นโปรตีน ซึ่งทำหน้าที่เสมือนเกราะป้องกันสารพันธุกรรมที่อยู่ภายใน โดยศ.ฟอสเตอร์อธิบายเพิ่มเติมในประเด็นนี้ว่า ไวรัสส่วนใหญ่มีเยื่อหุ้มสารพันธุกรรม ซึ่งเยื่ออ่อนบางนี้ทำให้มันผ่านเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์และสัตว์จนเกิดการติดเชื้อในร่างกายขึ้นได้ แต่เยื่อหุ้มดังกล่าวก็มีจุดอ่อน ตรงที่ถูกทำลายด้วยแอลกอฮอล์และสารชำระล้างต่าง ๆ ได้ง่ายเช่นกัน

"โนโรไวรัสไม่ได้เป็นแบบนั้น" ศ.ฟอสเตอร์กล่าว "มันเป็นเหมือนกับระเบิดโปรตีนลูกเล็กจิ๋ว สบู่ล้างมือและแอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อทำอะไรมันไม่ได้ เปลือกหุ้มที่เป็นโปรตีนยังทำให้มันผ่านเข้าสู่เซลล์ของคนและสัตว์ได้เหมือนเดิม"

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโนโรไวรัสน้อยมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องการเพิ่มจำนวนและการแพร่กระจายจากเซลล์สู่เซลล์ภายในร่างกายของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เราทราบแน่นอนแล้วว่าโนโรไวรัสแพร่กระจายจากคนสู่คนได้รวดเร็วมาก โดยอนุภาคไวรัสที่น้อยนิดเพียง 10 อนุภาค ก็ทำให้เกิดการติดเชื้อขึ้นได้แล้ว ในขณะที่เชื้อ SARS-CoV-2 ซึ่งก่อโรคโควิด-19 ต้องใช้อนุภาคไวรัสราว 100-400 หน่วย จึงจะทำให้เกิดการติดเชื้อได้

ทว่าในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา นักไวรัสวิทยาเริ่มค้นพบว่า มีคนจำนวนหนึ่งที่พันธุกรรมของพวกเขาสามารถสร้างภูมิคุ้มกันมาต้านทานโนโรไวรัสได้ โดยในการทดลองหนึ่งที่ "ท้าพิสูจน์ความกล้า" ให้อาสาสมัครซึ่งได้รับค่าตอบแทนยอมรับเชื้อโนโรไวรัสเข้าสู่ร่างกาย ผู้วิจัยพบว่า 1 ใน 5 ของคนที่มีเชื้อสายยุโรป มียีนกลายพันธุ์ FUT2 ซึ่งยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ชนิดหนึ่ง กลไกนี้ทำให้พวกเขามีภูมิต้านทานเชื้อโนโรไวรัสสายพันธุ์ GII-4 ซึ่งพบได้บ่อยที่สุดในบรรดาเชื้อโนโรไวรัส 29 สายพันธุ์ที่ก่อโรคในมนุษย์ เชื้อสายพันธุ์นี้ยังเป็นสาเหตุของการแพร่ระบาดราว 50-70% ที่เกิดขึ้นทั่วโลกด้วย

เนื่องจากเชื้อโนโรไวรัสส่วนใหญ่ ชอบเข้าสู่ร่างกายคนผ่านทางเซลล์ลำไส้เล็ก โดยเกาะติดไปกับสารก่อภูมิต้านทานหรือแอนติเจนที่ชื่อว่า H1-antigen ซึ่งเป็นโมเลกุลของน้ำตาลหลายชนิดที่มาเกาะเกี่ยวกันในรูปแบบที่เรียกว่า "โอลิโกแซกคาไรด์" (oligosaccharide) ดังนั้นเชื้อโนโรไวรัสหลายสายพันธุ์จึงต้องการ H1-antigen ชนิดที่จะขาดเสียมิได้ เพื่อเข้าสู่เซลล์ร่างกายและทำให้เกิดการติดเชื้อขึ้น

แต่ในกรณีของคนที่มียีนกลายพันธุ์ FUT2 ร่างกายของพวกเขาจะไม่สร้างเอนไซม์ที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์ H1-antigen ซึ่งตามปกติแล้วจะถูกสร้างขึ้นในเซลล์ผลิตเมือก เช่นในปาก, ลำคอ, ลำไส้, และปอด ทำให้เชื้อโนโรไวรัสสายพันธุ์ GII-4 ขาดสารที่จะใช้ยึดเกาะเพื่อเปิดประตูเข้าสู่เซลล์ของคนเรา จึงไม่อาจทำให้คนที่มีพันธุกรรมพิเศษเหล่านี้ติดเชื้อได้

หมู่เลือดของคนเราก็มีผลต่อการติดเชื้อโนโรไวรัสด้วยเช่นกัน เช่นคนที่มีเลือดกรุ๊ปบี (B) มีแนวโน้มจะต้านทานเชื้อชนิดนี้ได้สูงกว่าคนอื่น เนื่องจากมีโนโรไวรัสไม่กี่สายพันธุ์ ที่สามารถวิวัฒนาการให้ยึดเกาะกับแอนติเจนของคนเลือดกรุ๊ปบีได้ ในขณะที่คนเลือดกรุ๊ปเอ (A) โอ (O) และเอบี (AB) มีความเสี่ยงติดเชื้อและล้มป่วยด้วยโนโรไวรัสสูงกว่ามาก

ศาสตราจารย์โรเบิร์ต แอตมาร์ นักไวรัสวิทยาจากวิทยาลัยการแพทย์เบย์ลอร์ในเมืองฮิวสตันของรัฐเทกซัส มองว่าความรู้ใหม่ในเรื่องนี้ สามารถนำไปพัฒนายาต้านโนโรไวรัสที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ในอนาคต "ปัจจุบันเริ่มมีการศึกษาวิจัยกันแล้วว่า จะสามารถใช้ประโยชน์จากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโนโรไวรัสกับแอนติเจน เพื่อมุ่งเป้าพัฒนาวิธีบำบัดรักษาโรคแบบใหม่ได้หรือไม่"

แต่ถึงกระนั้น การที่เชื้อโนโรไวรัสสามารถแพร่กระจายและเกิดการกลายพันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว หมายความว่าจะยังคงมีบางสายพันธุ์ที่สามารถวิวัฒนาการ โดยเปลี่ยนไปใช้โมเลกุลอื่นเป็นทางเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ได้อยู่เสมอ ซึ่งเรื่องนี้ศ.ฟอสเตอร์ กล่าวว่า "ตัวฉันเองก็เป็นคนที่ไม่หลั่งสาร H1-antigen นั่นหมายความว่าฉันมีภูมิต้านทานโนโรไวรัสอยู่พอสมควร แต่ก็ใช่ว่าจะป้องกันการติดเชื้อได้อย่างสมบูรณ์ เพราะเชื้อโนโรไวรัสวิวัฒน์เปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมได้รวดเร็วยิ่งยวด"

ศ.ฟอสเตอร์ยังคาดการณ์ว่า คนที่ไม่หลั่งสาร H1-antigen และมีภูมิต้านทานเชื้อสายพันธุ์ GII-4 ในทุกวันนี้ มีแนวโน้มจะติดเชื้อและล้มป่วยได้มากขึ้นในอนาคต เพราะจะเกิดเชื้อสายพันธุ์ย่อยใหม่ ๆ ซึ่งรู้จักใช้วิธีเข้าสู่เซลล์ด้วยหนทางอื่นที่ไม่เคยมีมาก่อน "ฉันกำลังศึกษางานวิจัยว่าด้วยวิวัฒนาการของสายพันธุ์ GII-4 ที่เกิดขึ้นตลอดช่วง 20 ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศจีน เราพบว่าเชื้อเก่งกาจขึ้นเรื่อย ๆ ในการพยายามเข้าเกาะติดกับโมเลกุลใหม่ ๆ ที่เป็นประตูทางเข้าเซลล์ได้เช่นกัน นี่คือแนวโน้มทางวิวัฒนาการของโนโรไวรัส"

แม้ผู้ติดเชื้อโนโรไวรัสส่วนใหญ่จะไม่ป่วยหนักถึงขั้นเสียชีวิต แต่ในกรณีของคนที่ภูมิคุ้มกันอ่อนแออย่างเด็กหรือคนชรา เชื้อโรคนี้ทำให้ผู้คนทั่วโลกในกลุ่มดังกล่าวต้องเสียชีวิตไปถึง 200,000 รายในแต่ละปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่ประชากรมีรายได้น้อย ส่วนที่สหรัฐฯ ก็มีผู้ป่วยซึ่งต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลถึงปีละ 70,000 คน

เร่งค้นหาวัคซีน

บางคนอาจสงสัยว่า เหตุใดเราจึงไม่พัฒนาวัคซีนขึ้นมาใช้ป้องกันเชื้อโนโรไวรัส เหตุผลหนึ่งที่ตอบคำถามนี้ก็คือ การพัฒนาวัคซีนป้องกันเชื้อไวรัสชนิดนี้ทำได้ยากมาก เนื่องจากมันมีวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วจนการคิดค้นวัคซีนไม่อาจติดตามได้ทัน นอกจากนี้ การเพาะเชื้อโนโรไวรัสเพื่อใช้ศึกษาในห้องปฏิบัติการก็ยากลำบากไม่แพ้กัน

ทว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักวิจัยเริ่มคิดหาหนทางเพาะเชื้อโนโรไวรัสบนเซลล์ลำไส้คนที่อยู่ในจานทดลอง ซึ่งหากทำได้สำเร็จ วิธีเพาะเชื้อแบบใหม่นี้จะนำไปสู่การทดสอบขั้นต่อไป ซึ่งจะช่วยค้นหาสารที่เป็นภูมิคุ้มกันร่างกายหรือแอนติบอดีที่มีประสิทธิภาพเป็นวัคซีนได้ "แบบจำลองการเพาะเลี้ยงเซลล์เหล่านี้ มีประโยชน์ในการคิดค้นวัคซีน เพราะมันจะช่วยแสดงให้เราเห็นได้ว่า เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบไหน หลังจากที่วัคซีนได้ฆ่าเชื้อหรือทำให้เชื้อสิ้นฤทธิ์ไปแล้ว" ศ.แอตมาร์กล่าว

ด้วยเหตุที่มีเชื้อโนโรไวรัสสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก จึงจำเป็นที่จะต้องพัฒนาวัคซีนให้สามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้อย่างกว้างขวางและครอบคลุม โดยรศ.หมิง ตัน ผู้เชี่ยวชาญโรคติดเชื้อจากศูนย์การแพทย์ของโรงพยาบาลเด็กเมืองซินซินแนติในสหรัฐฯ บอกว่าควรพัฒนาวัคซีนป้องกันเชื้อชนิดสองสายพันธุ์ (bivalent) หรือหลายสายพันธุ์ (multivalent) ขึ้นมาให้ได้ โดยใช้อนุภาคที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันหลากชนิดจากรหัสพันธุกรรมของไวรัสในหลายจุด ซึ่งจะช่วยให้วัคซีนสร้างภูมิคุ้มกันโรคที่คงทนและอยู่ได้นานขึ้นมา

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาของสหรัฐฯ เชื่อว่าการฉีดวัคซีนที่สามารถป้องกันเชื้อโนโรไวรัสได้หลายสายพันธุ์ให้กับเด็กตั้งแต่อายุยังน้อย สามารถป้องกันปรากฏการณ์ไม่พึงประสงค์ที่เรียกว่า "การฝังจำของระบบภูมิคุ้มกัน" (immune imprinting) ซึ่งทำให้ร่างกายเข้าใจผิดว่าเชื้อสายพันธุ์ใหม่เป็นชนิดเดียวกับที่เคยพบเจอมาแล้ว โดยการฉีดวัคซีนดังกล่าวให้กับเด็กเล็กตั้งแต่อายุ 6 เดือน จะชักนำให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีขึ้นมาต้านทานได้เอง เมื่อพบกับเชื้อสายพันธุ์ใหม่ในอนาคต

ปัจจุบันบริษัทโมเดอร์นาได้เริ่มการทดลองระดับคลินิก เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอ (mRNA) ที่ป้องกันเชื้อโนโรไวรัสแล้ว โดยทำการทดลองกับประชากรวัย 18-49 ปี และคนชราวัย 60-80 ปี ส่วนบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ HilleVax ในสหรัฐฯ ก็กำลังทดลองวัคซีนที่ผลิตจากอนุภาคคล้ายไวรัส (VLPs) กับเด็กเล็กวัย 5 เดือน รวมทั้งกับกลุ่มตัวอย่างวัยผู้ใหญ่และคนชรา เพื่อดูว่าโมเลกุลที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับไวรัสสายพันธุ์ต่าง ๆ นี้ จะทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันขึ้นอย่างปลอดภัยได้หรือไม่

ศ.แอตมาร์ยังกล่าวเสริมว่า "เรารู้ว่าการให้วัคซีนแบบ VLP โดยพ่นจมูกหรือฉีดเข้ากล้ามเนื้อ สามารถจะสร้างภูมิคุ้มกันโรคได้ ส่วนวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอก็ช่วยเพิ่มโอกาสในการป้องกันเชื้อได้หลายสายพันธุ์พร้อมกัน ผมว่าการทดลองทั้งหมดนี้มีโอกาสจะได้วัคซีนที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเรื่องนี้ก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น ๆ ที่เรากำลังศึกษาอยู่ด้วย เช่นระดับความกว้างขวางครอบคลุมของปฏิกิริยาตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน หรือความคงทนถาวรของภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นหลังฉีดวัคซีน นอกจากนี้พันธุกรรมและประวัติการติดเชื้อในอดีต ก็มีผลต่อประสิทธิภาพของวัคซีนในแต่ละคนเช่นกัน"

แม้รศ.ตัน ซึ่งเพิ่งตีพิมพ์รายงานวิจัยว่าด้วยวัคซีนโนโรไวรัส ลงในวารสารวิชาการ ACS Nano จะมองว่าอนาคตของวงการแพทย์อาจยังต้องประสบความยากลำบากอย่างมาก ในเรื่องของการผลิตวัคซีนรุ่นใหม่ที่อัปเดตแล้วรวมทั้งวัคซีนเข็มกระตุ้น เพื่อให้ทันต่อการกลายพันธุ์อย่างรวดเร็วของโนโรไวรัส แต่ศ.แอตมาร์ ยังคงมองโลกในแง่ดีว่า

"ผลการทดลองหนึ่งของ HilleVax ที่ทดสอบประสิทธิภาพของวัคซีนชนิด VLP ชี้ว่านอกจากมันจะป้องกันการติดเชื้อโนโรไวรัสสายพันธุ์ GII-4 ได้แล้ว มันยังสามารถต้านทานสายพันธุ์ GII-2 ได้ด้วย หากวัคซีนนั้นมีองค์ประกอบของอนุภาคคล้ายไวรัสสายพันธุ์ GI-1 และ GII-4 รวมอยู่ด้วย"

"แต่เรายังไม่รู้ว่า วัคซีนตัวนี้จะคล้ายกับวัคซีนไข้หวัดใหญ่หรือวัคซีนโควิด ที่ต้องฉีดกระตุ้นอย่างสม่ำเสมอหรือไม่ หรือบางทีมันอาจจะคล้ายกับวัคซีนป้องกันเชื้อ RSV ที่ไม่จำเป็นต้องคิดค้นวัคซีนรุ่นอัปเดตในภายหลัง" ศ.แอตมาร์กล่าวทิ้งท้าย