วัคซีนโควิด: นักวิจัยไทยคิดค้นวัคซีนแบบพ่นจมูก เชื่อช่วยแก้วิกฤตการระบาด

เกือบสองปีแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกคิดค้นและพัฒนาวัคซีนต้านโควิด-19 ซึ่งเป็นอาวุธหลักในการต่อสู้กับโรคระบาดใหญ่ที่คร่าชีวิตผู้คนไปแล้วเกือบ 5 ล้านคนทั่วโลก แม้ขณะนี้จะมีวัคซีนโควิดออกมาหลายชนิดและผลิตได้จำนวนมากแล้ว แต่ในเมื่อสงครามกับโรคระบาดครั้งนี้ยังไม่สิ้นสุด การพัฒนาอาวุธจึงยังต้องดำเนินต่อไป

นักวิทยาศาสตร์ไทยที่ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เป็นหนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกที่ยังไม่หยุดค้นคว้าวิจัยเพื่อพัฒนาวัคซีนที่จะมาปกป้องชีวิตคนจากไวรัสร้ายชนิดนี้ โดยล่าสุดโครงการพัฒนาวัคซีนต้านโควิด-19 แบบพ่นจมูกที่พวกเขากำลังทำอยู่มีความคืบหน้าและให้ผลเป็นที่น่าพอใจ จนหลายคนเชื่อว่าอาจเป็น "ความหวังใหม่" และเป็นวัคซีนที่จะเข้ามา "เปลี่ยนเกมในตลาดวัคซีนโควิด-19" เลยทีเดียว

ดร. อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยนวัตกรรมสุขภาพสัตว์และการจัดการของไบโอเทค ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัยและพัฒนาวัคซีนโควิด-19 แบบพ่นจมูกอธิบายว่า ทางเดินหายใจเป็นจุดที่เชื้อไวรัสจะเข้าสู่ร่างกาย การให้วัคซีนด้วยการพ่นที่จมูกจะทำให้เกิดแอนติบอดีตรงบริเวณทางเดินหายใจ ทำให้เชื้อไม่สามารถเข้าสู่ร่างกายได้

วัคซีนป้องกันโควิด-19 แบบพ่นจมูกทำงานอย่างไร พัฒนาถึงขั้นตอนไหนแล้ว และจะเป็นความหวังใหม่ในการปกป้องเราจากไวรัสที่ก่อโรคโควิด-19 ได้มากน้อยแค่ไหน บีบีซีไทยประมวลข้อมูลน่ารู้เกี่ยวกับวัคซีนแบบพ่นจากคำอธิบายของหัวหน้าทีมพัฒนาวัคซีน

จุดเริ่มต้น

ดร. อนันต์กล่าวว่าวัคซีนแบบพ่นไม่เป็นที่นิยมและยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับผลการใช้งานในระดับโลกออกมา ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะวงการแพทย์คุ้นเคยกับวัคซีนแบบฉีดเข้ากล้ามเนื้อเพราะใช้ง่ายและมีการใช้มาอย่างยาวนาน ที่ผ่านมาสหรัฐอเมริกามีการพัฒนาวัคซีนไข้หวัดใหญ่แบบพ่นจมูก ขณะนี้อยู่ในการพัฒนาระยะที่ 2 ส่วนวัคซีนโควิด-19 แบบพ่นจมูกนั้น เท่าที่ทราบยังไม่เห็นมีใครใช้

"เราพัฒนาวัคซีนแบบพ่นจมูกตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของการแพร่ระบาดของโควิด-19 ในประเทศไทยแล้ว ทางทีมวิจัยของ สวทช. เราเชี่ยวชาญเรื่องของการเอาไวรัลเวกเตอร์ (viral vector) มาใช้ประโยชน์ เราเลยคิดว่าการนำเอาวิธีการพ่นจมูกมาใช้ น่าจะตอบโจทย์กับโรคระบาดที่เกี่ยวข้องกับทางเดินหายใจ" ดร.อนันต์กล่าว

"เราเห็นแล้วว่าการฉีด (วัคซีน) เข้ากล้ามเนื้อยังมีโอกาสให้ติดเชื้อที่ทางเดินหายใจได้อยู่ เพราะภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นจากการฉีดเข้ากล้ามเนื้อมันไปไม่ถึงที่โพรงจมูก เราเลยเริ่มคิดว่าถ้าพัฒนาวัคซีนแบบพ่นเข้าทางจมูกพร้อม ๆ ไปกับการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ และนำผลมาเปรียบเทียบกันได้ เราก็จะสามารถนำนวัตกรรมตัวนี้มาใช้ได้ถ้าจำเป็น"

เทคโนโลยีที่ใช้

ทีมวิจัยของไบโอเทคเลือกใช้ไวรัส 2 ตัว คือ ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคหวัดทั่วไปหรือ Adenovirus และไวรัสไข้หวัดใหญ่หรือ Influenza virus ซึ่งมีความสามารถในการเข้าสู่ร่างกายคนทางโพรงจมูกมาดัดแปลงให้ไม่มีความสามารถในการก่อโรค และอาศัยคุณสมบัติของไวรัส 2 ตัวนี้ในการนำโปรตีนของโควิด-19 เข้าสู่ร่างกายเพื่อให้ร่างกาย "รู้จัก" โควิด-19 และสร้างภูมิต้านทานขึ้นมา

"เป็นการจำลองการติดเชื้อทางธรรมชาติได้ใกล้เคียงที่สุด ทำให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีเพื่อป้องกันไม่ให้ไวรัสเข้าสู่ร่างกายได้" ดร.อนันต์อธิบาย

การพ่นวัคซีนที่จมูกจะทำให้ร่างกายตอบสนองโดยการสร้างแอนติบอดีที่โพรงจมูกหรือทางเดินหายใจส่วนบน ทำให้มีการสร้างแอนติบอดีขึ้นมาเยอะในเส้นทางจากจมูกไปถึงปอด ซึ่งวัคซีนที่ฉีดเข้ากล้ามเนื้อทำไม่ได้หรือไปไม่ถึง

"แอนติบอดีเหล่านี้จะรออยู่ที่จมูกหรือทางเดินหายใจส่วนบน พร้อมดักจับไวรัสไม่ให้เข้าสู่เซลล์...ป้องกันไม่ให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกาย...เป็นการป้องกันปัญหาตั้งแต่ที่ต้นเหตุ"

เมื่อป้องกันการติดเชื้อที่บริเวณทางเดินหายใจส่วนบนได้แล้ว ปริมาณไวรัสจะลดน้อยลง โดยเฉพาะไวรัสสายพันธุ์เดลตาที่เพิ่มปริมาณได้เร็วในทางเดินหายใจตอนบน เมื่อไวรัสเพิ่มปริมาณได้น้อยก็จะกระจายตัวน้อย และความรุนแรงของโรคก็จะลดลง

ผลการทดลองในสัตว์

ทีมวิจัยแบ่งหนูทดลองเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มหนึ่งได้รับการวัคซีนผ่านการพ่นเข้าไปในจมูก อีกกลุ่มหนึ่งได้รับการฉีดวัคซีนเข้ากล้ามเนื้อ ผลที่ออกมาเห็นได้ชัดเจนว่าการฉีดพ่นวัคซีนทางจมูกทำให้เกิดการสร้างแอนติบอดีในปอดมากกว่าการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ และเมื่อตรวจหาแอนติบอดีในเลือดก็พบว่ามีสูงเช่นเดียวกัน

นั่นหมายถึงว่าวัคซีนแบบพ่นและวัคซีนแบบฉีดเข้ากล้ามเนื้อสร้างแอนติบอดีได้เหมือนกัน แต่ต่างกันตรงที่วัคซีนแบบพ่นจมูกทำให้เกิดการสร้างแอนติบอดีอยู่ในทางเดินหายใจส่วนบน ซึ่งจะทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้เชื้อเข้าสู่ร่างกายได้

เมื่อได้รับวัคซีนแล้ว ทีมวิจัยก็นำเอาไวรัสที่ก่อโรคโควิด-19 หยดเข้าไปทางจมูกของหนูทดลองทั้ง 2 กลุ่ม ปรากฏว่าหนูทดลองที่ได้รับวัคซีนพ่นจมูกไม่มีอาการป่วยเลย แต่หนูทดลองที่ได้รับวัคซีนแบบฉีดเข้ากล้ามเนื้อมีอาการป่วยบ้าง น้ำหนักตัวลดลง แต่ไม่ตาย

ความเหมือน-ต่างระหว่างวัคซีนแบบพ่นจมูกกับวัคซีนแบบฉีดเข้ากล้ามเนื้อ

วัคซีนต้านโควิดแบบพ่นจมูกทำให้เซลล์หน่วยความจำ (memory cells) บริเวณทางเดินหายใจจดจำไวรัสและสร้างแอนติบอดีได้ภายใน 2-3 วัน ขณะที่วัคซีนแบบฉีดเข้ากล้ามเนื้อไม่สามารถทำเช่นนี้ได้

ภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนแบบพ่นอยู่ได้นานเท่าไหร่นั้นยังไม่มีข้อมูลแน่ชัด แต่คาดว่าจะอยู่ได้ประมาณ 3-6 เดือนเช่นเดียวกับวัคซีนแบบฉีด และถ้ามีการกระตุ้นซ้ำด้วยการฉีดวัคซีนหรือติดเชื้อตามธรรมชาติ ภูมิคุ้มกันก็จะถูกกระตุ้นกลับขึ้นมาอีกได้

ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือวัคซีนแบบฉีดจะสร้างแอนติบอดีขึ้นมาแบบเดียวที่ชื่อว่า IgG ซึ่งช่วยยับยั้งเชื้อไม่ให้เข้าสู่เซลล์ แต่วัคซีนแบบพ่นจมูกทำให้เกิดแอนติบอดีขึ้นมา 2 แบบ ได้แก่ IgG และ IgA ซึ่ง ดร. อนันต์บอกว่าเป็นแอนติบอดีที่ "หายาก" และจะเกิดขึ้นที่เยื่อเมือก

"เราจะไม่สามารถกระตุ้น IgA จากการฉีดเข้ากล้าม IgA พบได้เฉพาะการให้วัคซีนทางจมูกหรือจากการติดเชื้อโดยธรรมชาติ เมื่อมีการสร้าง IgA ขึ้นมา กลไกในการป้องกันยับยั้งเชื้อไม่ให้เข้าสู่ร่างกายก็จะเพิ่มมากขึ้นอีก" ดร. อนันต์กล่าว

เนื่องจากวัคซีนแบบพ่นจมูกนี้ใช้ไวรัสไข้หวัดใหญ่เป็นตัวนำโปรตีนของไวรัสที่ก่อโรคโควิด-19 มันจึงสามารถป้องกันการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ได้ไปด้วยในตัว นั่นหมายถึงว่าวัคซีนแบบพ่นนี้เป็นวัคซีนป้องกันโรคไข้หวัดใหญ่และโควิด-19 ด้วยในเวลาเดียวกัน

ประสิทธิภาพในการป้องกันเชื้อกลายพันธุ์

ดร. อนันต์อธิบายว่าเชื้อกลายพันธุ์สามารถป้องกันได้ 2 วิธี วิธีที่ 1 คือการใช้เชื้อตัวเดิมฉีดซ้ำเข้าไปเพื่อกระตุ้นให้ภูมิคุ้มกันกลับมาสูงขึ้น เมื่อภูมิคุ้มกันขึ้นสูงก็สามารถป้องกันไวรัสเข้าสู่ร่างกายได้ ไม่ว่าจะสายพันธุ์ไหนหรือไวรัสกลายพันธุ์แบบไหน

วิธีที่ 2 คือการทำวัคซีนตัวใหม่ให้มีความเฉพาะเจาะจงกับไวรัสกลายพันธุ์ชนิดนั้น ๆ ซึ่งขณะนี้นักวิจัยส่วนใหญ่เห็นว่าไวรัสสายพันธุ์เดลตาเหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นต้นแบบของวัคซีนต้านเชื้อกลายพันธุ์ ถึงแม้ว่าในอนาคตจะมีสายพันธุ์กลายพันธุ์ใหม่ ๆ ขึ้นมาก็ตาม แต่เชื่อว่าวัคซีนจากเชื้อเดลตาจะทำให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันที่สามารถป้องกันไวรัสกลายพันธุ์ได้

"เพราะฉะนั้นในการพัฒนาวัคซีนตัวใหม่ เราต้องหาวิธีกระตุ้นและทำให้ภูมิคุ้มกันอยู่ได้นานเป็นปี ซึ่งผมมองว่าการฉีดวัคซีนผ่านจมูกจะเป็นหนึ่งในวิธีที่ทำให้ภูมิคุ้มกันอยู่ได้นานขึ้น เพราะมนุษย์เราได้รับไวรัสต่าง ๆ เข้ามาทางโพรงจมูกอยู่ตลอดเวลา ซึ่งเป็นการกระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันอยู่ตลอด ซึ่งไม่จำเป็นต้องฉีดวัคซีนซ้ำ" ดร.อนันต์กล่าว

การขึ้นทะเบียนกับ อย.

วัคซีนแบบพ่นจมูกของไบโอเทคอยู่ในขั้นตอนการขออนุญาตกับสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) ซึ่งต้องพิจารณาข้อมูลหลายอย่างโดยเฉพาะข้อมูลด้านความปลอดภัยในการใช้งาน ขณะนี้ทีมวิจัยของไบโอเทคได้นำผลการทดลองในหนูทดลอง 30-40 ตัว ที่สรุปว่าหนูทุกตัวที่รับวัคซีนทางจมูกไม่มีอาการเจ็บป่วย ซึ่งเป็นขั้นตอนการขออนุมัติการใช้งานตามข้อเสนอแนะขององค์การอนามัยโลก

หลังจากนี้ ทีมวิจัยจะรวบรวมข้อมูลอีก 3-4 เดือนและส่งให้ อย. พิจารณาว่าข้อมูลที่มีอยู่เพียงพอที่จะเดินหน้าทดสอบในมนุษย์ได้หรือไม่

เปิดแผนการทดลองวัคซีนแบบพ่นจมูกในคน

ดร. อนันต์กล่าวว่าวัคซีนโควิดแบบพ่นจมูกนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะใช้เป็นวัคซีนกระตุ้นภูมิหรือบูสเตอร์ ตามแผนที่วางไว้ อาสาสมัครที่จะเข้าร่วมทดลองต้องเคยได้รับวัคซีนไปแล้วระยะหนึ่งและภูมิคุ้มกันลดลง แล้วจึงเข้ารับวัคซีนแบบพ่นจมูก เพื่อทดสอบดูว่าวัคซีนชนิดนี้จะกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้มากน้อยแค่ไหน

"การทดลอง (ในคน) ระยะที่ 1 จะใช้เวลา 1-2 เดือน โดย 1 เดือนแรกเป็นการหาอาสาสมัคร หลังจากนั้น 2-3 สัปดาห์ก็เก็บข้อมูลได้เลยเพราะเป็นการได้รับวัคซีนในรูปแบบของบูสเตอร์ กรณีที่มีอาสาสมัครเยอะ เราก็สามารถรวมการทดลองในระยะที่ 1 และ 2 เข้าด้วยกันได้ ทำให้ย่นระยะเวลาได้อีก และนั่นก็อาจจะใช้เวลาเพียงแค่ 3-4 เดือนในการรวบรวมข้อมูลไปยื่นเสนอ อย. เพื่อขออนุมัติการใช้งานได้"

ใครจะเป็นผู้ผลิต

เมื่อได้รับการขึ้นทะเบียนจาก อย. แล้ว คำถามต่อไปคือใครจะเป็นผู้ผลิต

ดร. อนันต์เอ่ยถึง บ.คินเจน ไบโอเทค และองค์การเภสัชกรรม (อภ.) ว่าเป็นผู้มีศักยภาพในการผลิตวัคซีนแบบพ่นจมูก โดย บ.คินเจน ไบโอเทคได้ร่วมวิจัยพัฒนาวัคซีนชนิดนี้กับไบโอเทคด้วย ขณะที่ อภ. ก็มีโรงงานขนาดใหญ่ที่สามารถผลิตวัคซีนได้

"อภ. มีความเชี่ยวชาญในการผลิตวัคซีนไข้หวัดใหญ่อยู่แล้ว และ อภ. มีส่วนช่วยเป็นอย่างมากในการผลิตตัวหัวเชื้อที่มีระดับความสะอาดสูงสุด โดยทั้ง บ. คินเจน ไบโอเทค และ อภ. ต่างก็มีศักยภาพและโรงงานขนาดใหญ่ในการผลิตวัคซีนให้เพียงพอกับคนไทย" หัวหน้าทีมวิจัยของไบโอเทคกล่าว