โควิด : เปิดภารกิจตามล่าหาวัคซีนโควิด “สูตรครอบจักรวาล”

เมื่อช่วงกลางทศวรรษ 1980 ดร. โจนาธาน ฮีนีย์ ยังคงศึกษาในระดับปริญญาเอกอยู่ที่สถาบันสุขภาพแห่งชาติสหรัฐฯ (NIH) ในครั้งนั้นเขาได้รับคำสั่งให้เดินทางข้ามประเทศไปยังรัฐออริกอน เพื่อตรวจสอบกรณีโรคติดเชื้อประหลาด ซึ่งเกิดขึ้นกับเสือชีตาห์หลายตัวในสวนสัตว์ท้องถิ่น

นั่นเป็นครั้งแรกที่ดร. ฮีนีย์ ได้เผชิญหน้ากับเชื้อไวรัสโคโรนา เขาพบว่ามันมาจากแมวบ้านและติดต่อสู่เสือชีตาห์ ซึ่งถือเป็นสัตว์ชนิดใหม่ล่าสุดที่ไวรัสชนิดนี้ใช้เป็นแหล่งอาศัยเพาะพันธุ์ ทำให้เสือชีตาห์ที่ติดเชื้อในครั้งนั้นล้มตายเป็นจำนวนมาก

สี่สิบปีต่อมา ดร. ฮีนีย์ได้เป็นผู้นำทีมวิจัยของบริษัท DIOSynVax องค์กรวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพในสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นหนึ่งในหน่วยงานวิจัยยาและเวชภัณฑ์ที่ได้รับเงินทุนสนับสนุนจาก "พันธมิตรเพื่อนวัตกรรมสำหรับการเตรียมพร้อมสู้โรคระบาด" (CEPI) เครือข่ายความร่วมมือระดับโลกที่ระดมเงินทุนกว่า 200 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ให้กับการวิจัยวัคซีนทั่วโลก เพื่อหยุดยั้งการระบาดของโรคร้ายแรงรวมถึงโควิด-19

การคิดค้นวัคซีนโควิดที่สามารถป้องกันไวรัส SARS-CoV-2 ได้ทุกสายพันธุ์ หรือการค้นหาวัคซีน "สูตรครอบจักรวาล" ที่ป้องกันการติดเชื้อไวรัสโคโรนาได้หมดทุกชนิดในวงศ์ (family) ของมัน ถือเป็นเรื่องยากลำบากที่ไม่เคยมีผู้ใดทำสำเร็จมาก่อนในประวัติศาสตร์ของวงการไวรัสวิทยา แม้แต่ความพยายามคิดค้นวัคซีนป้องกันไข้หวัดใหญ่แบบรวมทุกสายพันธุ์ ที่ดำเนินมายาวนานถึงกว่า 20 ปี ก็มีความก้าวหน้าเพียงน้อยนิดเท่านั้น

แต่หากทีมวิจัยนานาชาติในปัจจุบันบรรลุเป้าหมายสูงสุดดังกล่าว โลกจะมีวัคซีนที่ป้องกันการติดเชื้อโรคโควิด-19 โรคซาร์ส โรคเมอร์ส และไข้หวัดใหญ่หลายชนิดได้ในเข็มเดียว ซึ่งวัคซีนสูตรครอบจักรวาลนี้จะช่วยพลิกสถานการณ์ หยุดยั้งการระบาดใหญ่ทั่วโลกของเชื้อไวรัสโคโรนาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วัคซีนที่ป้องกันเชื้อกลายพันธุ์ทุกรูปแบบ

ดร. เวย์น คอฟฟ์ ประธานผู้บริหารของโครงการวัคซีนสำหรับมนุษย์ (Human Vaccines Project) แสดงความเห็นว่า "ผมเชื่อว่าจะมีความก้าวหน้าเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในการพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนาสูตรรวมทุกสายพันธุ์ แต่จะต้องอาศัยความร่วมมือทางการวิจัยครั้งใหญ่จากทั่วโลกเพื่อบรรลุเป้าหมาย"

อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญจำนวนไม่น้อยมองว่า ผู้วิจัยและพัฒนาวัคซีนควรจะเริ่มจากการไปให้ถึงเป้าหมายระดับกลางที่เอื้อมถึงได้ไม่ยากนักก่อน อย่างเช่นวัคซีนป้องกันเชื้อ SARS-CoV-2 ที่กลายพันธุ์ทุกรูปแบบ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้โรคโควิด-19 เกิดการระบาดซ้ำหลายระลอก ทั้งยังมีลักษณะของการแพร่กระจายเชื้อ รวมถึงอาการและความรุนแรงของโรคเปลี่ยนแปลงไปอย่างต่อเนื่อง นับตั้งแต่การระบาดของสายพันธุ์อัลฟาเมื่อเดือน ก.ย. 2020 มาจนถึงการระบาดของสายพันธุ์เดลตา โอมิครอน BA.4 และ BA.5 ในปัจจุบัน

นพ. แพทริก ซุน-เฉียง ประธานผู้บริหารของบริษัท ImmunityBio ที่ได้รับทุนการวิจัยวัคซีนจากรัฐบาลสหรัฐฯ บอกว่าการพัฒนาวัคซีนโควิดที่ป้องกันเชื้อกลายพันธุ์ได้ทั้งหมด ถือเป็นหนทางเดียวที่โลกจะหลุดพ้นจากวังวนของการระบาดใหญ่ได้

มีการทดลองใช้เทคโนโลยีหลากหลายแนวทางเพื่อคิดค้นวัคซีนดังกล่าว ทั้งการดัดแปลงอะดีโนไวรัส (Adenovirus) ที่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์เพื่อสร้างภูมิคุ้มกัน, การใช้อนุภาคเฟอร์ริทิน (Ferritin) ซึ่งเป็นโปรตีนนำพาธาตุเหล็กขนาดเล็กระดับนาโน, ไปจนถึงการผลิตอาร์เอ็นเอ (RNA) ที่แบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้เองเมื่อเข้าสู่เซลล์ร่างกาย ทำให้ได้สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบเดียวกับวัคซีน mRNA แต่ไม่ต้องฉีดเข้าร่างกายในปริมาณมากเหมือนแต่ก่อน

ประธานผู้บริหารโครงการวัคซีนสำหรับมนุษย์อธิบายว่า "การผลิตวัคซีนหลายขนานด้วยเทคโนโลยีหลากหลายรูปแบบนั้น มีข้อดีตรงที่วัคซีนต่างชนิดสามารถตอบโจทย์เรื่องความต้องการใช้วัคซีนได้แตกต่างกันไป อย่างเช่นวัคซีน mRNA มีข้อดีตรงที่สามารถพัฒนาและปรับปรุงสูตรได้รวดเร็ว ในขณะที่วัคซีนแบบอื่นอาจเก็บรักษาคงประสิทธิภาพได้นานกว่า และสามารถขนส่งไปถึงถิ่นทุรกันดารได้ง่ายกว่า"

ถึงกระนั้นก็ตาม หลักการพื้นฐานที่ใช้พัฒนาวัคซีนโควิดสูตรครอบจักรวาลของทุกทีมวิจัยล้วนเป็นแบบเดียวกัน นั่นก็คือการใส่ชิ้นส่วนของไวรัสโคโรนาและเชื้อกลายพันธุ์ในวัคซีน ไม่ว่าจะเป็นโปรตีนจากส่วนหนามของไวรัส หรือโปรตีนจากเปลือกที่เป็นแคปซูลห่อหุ้มสารพันธุกรรมของไวรัส โดยอาจเลือกใส่ชิ้นส่วนเหล่านี้ลงไปหลายแบบ เพื่อขยายโอกาสสร้างภูมิคุ้มกันได้ครอบคลุมขึ้น

บางทีมวิจัยเลือกใส่ชิ้นส่วนที่ไวรัสโคโรนาในสกุล (genus) เดียวกันมีเหมือนกัน และเป็นชิ้นส่วนที่แทบไม่เปลี่ยนแปลงไปไม่ว่าจะเกิดการกลายพันธุ์กี่ครั้งก็ตาม อย่างเช่นทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยดุ๊กในสหรัฐฯ เลือกใช้โปรตีนจากหนามไวรัสส่วนที่เรียกว่า Receptor Binding Domain (RBD) ซึ่งเป็นบริเวณที่จับยึดกับตัวรับบนผิวเซลล์มนุษย์ โดยการใช้ชิ้นส่วนที่ไวรัสโคโรนาสกุลเบตา (Betacoronavirus) มีเหมือนกันหมดนี้ จะช่วยสร้างภูมิต้านทานที่ป้องกันเชื้อในสกุลเดียวกันแบบครอบคลุมทั้งหมดได้

อย่างไรก็ตาม วัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนาสูตรครอบจักรวาลนั้นมีความซับซ้อนมาก ทำให้การพัฒนาและผลิตไม่อาจจะทำได้อย่างรวดเร็วทันใจเหมือนวัคซีนโควิดรุ่นแรก ปัจจุบันยังคงไม่มีวัคซีนโควิดที่ป้องกันเชื้อกลายพันธุ์ทุกรูปแบบสูตรใด สามารถผ่านการทดลองระดับคลินิกขั้นที่ 1 หรือการทดลองในมนุษย์ครั้งแรกไปได้เลย แต่ผลการทดสอบเบื้องต้นก็ให้ความหวังอยู่ไม่น้อย

เมื่อช่วงต้นปีนี้บริษัท Gritstone bio ประกาศว่า วัคซีนโควิดที่ป้องกันเชื้อกลายพันธุ์ทุกชนิดของตน สามารถทำให้ภูมิคุ้มกันร่างกายจดจำโปรตีนของไวรัสได้หลากหลายรูปแบบ และก่อนหน้านั้นบริษัท ImmunityBio ก็ตกเป็นข่าวดังเมื่อเดือนมิ.ย. ปีที่แล้ว หลังคิดค้นวัคซีนที่ทำให้ภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ที่กลายพันธุ์ได้หลายชนิด ทั้งสายพันธุ์อัลฟา เบตา และแกมมา

ประธานผู้บริหารของบริษัท ImmunityBio บอกว่า "วัคซีนของเราสร้างภูมิคุ้มกัน โดยกระตุ้นให้ร่างกายผลิตเซลล์ชนิดบี (B cell) ที่สามารถจดจำชิ้นส่วนของไวรัสและปลดปล่อยแอนติบอดีออกมาได้มหาศาล รวมทั้งสร้างเซลล์ชนิดที (T cell) ที่ฆ่าไวรัสและกำจัดเซลล์ติดเชื้อ ทำให้ไม่พบเชื้อก่อโรคโควิด-19 ในทางเดินหายใจและปอด"

วัคซีนรวมไข้หวัดใหญ่เหลว แต่วัคซีนโควิดครอบจักรวาลยังมีหวัง

แม้การคิดค้นวัคซีนรวมสำหรับไข้หวัดใหญ่ทุกสายพันธุ์จะล้มเหลวไม่เป็นท่า แต่ผู้พัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนาสูตรครอบจักรวาล สามารถจะใช้ข้อมูลการวิจัยและแนวคิดต่าง ๆ ที่เคยผ่านการทดสอบมาแล้วในโครงการดังกล่าว เพื่อเป็นแนวทางต่อยอดการวิจัยของตนได้

ตั้งแต่ช่วงต้นปี 2021 บริษัทโมเดอร์นาหันมาศึกษาทำความเข้าใจเรื่องกลไกบางอย่าง ที่ทำให้ไวรัส Sars-CoV-2 ยังคงกลายพันธุ์และมีวิวัฒนาการต่อไปได้ โดยการวิจัยนี้มีขึ้นผ่านโครงการพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนา 4 ชนิด ซึ่งเป็นสาเหตุของไข้หวัดที่พบได้ทั่วไปในผู้ใหญ่ถึง 30%

นักวิจัยบางกลุ่มตั้งเป้าหมายไว้สูงกว่านั้น โดยมุ่งออกแบบวัคซีนที่นอกจากจะป้องกันการติดเชื้อไวรัสโคโรนาเท่าที่พบในปัจจุบันแล้ว ยังสร้างภูมิคุ้มกันไว้เตรียมพร้อมรับมือกับการระบาดใหญ่ในอนาคตด้วย โดยเป็นไปได้สูงว่าการระบาดระลอกใหม่อาจมีที่มาจากเชื้อจำพวก Sarbecoronavirus หนึ่งในกลุ่มย่อยของไวรัสโคโรนาสกุลเบตา ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรงแบบที่คล้ายกับโรคซาร์ส

ทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียหรือแคลเทค (CalTech) กำลังพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสในกลุ่มย่อย Sarbecoronavirus ซึ่งคาดว่ายังมีอีกหลายชนิดพันธุ์ที่เราไม่รู้จัก พวกมันอาจแอบแฝงฟักตัวอยู่ในสัตว์บางชนิดอย่างเช่นค้างคาวหรือตัวนิ่ม โดยถือเป็นภัยคุกคามที่เสี่ยงจะทำให้เกิดการระบาดใหญ่ในมนุษย์เข้าสักวันหนึ่ง แต่การค้นพบวัคซีนที่สามารถป้องกันการติดเชื้อทุกตัวในกลุ่มนี้ จะช่วยให้เรารอดพ้นจากภัยที่มองไม่เห็นซึ่งอาจมาถึงในวันข้างหน้าได้

ส่วนทีมวิจัยของดร.ฮีนีย์ ที่บริษัท DIOSynVax ก็กำลังพัฒนาวัคซีนที่ป้องกันการติดเชื้อไวรัสโคโรนาในสกุลเบตาทั้งหมด ซึ่งถือเป็นความท้าทายอันใหญ่หลวง แม้จะเป็นการคิดค้นวัคซีนสำหรับไวรัสโคโรนาเพียงสกุลเดียวก็ตาม โดยยังไม่อาจพัฒนาวัคซีนให้ครอบคลุมไปถึงไวรัสโคโรนาที่เหลืออีก 3 สกุล ซึ่งได้แก่อัลฟา เดลตา และแกมมา

ทีมวิจัยข้างต้นใช้อัลกอริทึมรุ่นล่าสุด เรียนรู้โครงสร้างและสายวิวัฒนาการของไวรัสในสกุลเบตาอย่างลึกซึ้ง จนสามารถสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ช่วยทำนายและชี้จุดอ่อนทางพันธุกรรมของไวรัสกลุ่มนี้ได้เป็นจำนวนมาก ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ไม่อาจทราบถึงจุดอ่อนดังกล่าวได้หมดด้วยวิธีศึกษาทดลองตามปกติ ทำให้พลาดโอกาสพัฒนาวัคซีนซึ่งโจมตีหัวใจสำคัญต่อความอยู่รอดของไวรัสหลายสายพันธุ์ไปอย่างน่าเสียดาย

อย่างไรก็ตาม การพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสโคโรนาทุกสายพันธุ์ หรือวัคซีนโควิดที่ป้องกันเชื้อกลายพันธุ์ได้แบบครอบจักรวาล ยังคงมีโอกาสที่จะประสบความสำเร็จสูงกว่าการพัฒนาวัคซีนรวมไข้หวัดใหญ่อยู่หลายเท่าตัว เนื่องจากเชื้อไวรัสโคโรนามีแนวโน้มที่จะกลายพันธุ์ต่ำกว่าเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่ ซึ่งเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและพันธุกรรมไปได้อย่างรวดเร็วและบ่อยครั้งกว่า

เหล่านักวิทยาศาสตร์ผู้พัฒนาวัคซีนคาดการณ์ว่า วัคซีนโควิดชนิดแรกที่สามารถป้องกันไวรัสกลายพันธุ์ได้ทั้งหมด จะพัฒนาเสร็จสิ้นและพร้อมนำออกใช้งานได้ภายในปี 2024 พลิกสถานการณ์ให้ประชากรโลกหลุดพ้นจากวังวนการระบาดใหญ่ซ้ำแล้วซ้ำเล่า รวมทั้งจะช่วยรักษาชีวิตผู้คนจำนวนมาก ให้รอดพ้นการระบาดในอนาคตของเชื้อไวรัสโคโรนาที่เรายังไม่รู้จักอีกด้วย ซึ่งหากวัคซีนชนิดนี้ได้ผลจริงก็จะถือเป็นความสำเร็จอันใหญ่หลวงของวงการสาธารณสุขโลก