โดย… ดร.วินัย ดะห์ลัน
โลกวิทยาการด้านอณูชีววิทยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านเซลล์ต้นกำเนิดหรือสเต็มเซลล์ (stem cells) ในทุกวันนี้ก้าวหน้าไปมาก สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์กำลังคิดกันคือการพัฒนาเทคโนโลยีเปลี่ยน ถ่ายอวัยวะ (organ transplantation) โดยสร้างอวัยวะที่ต้องการจากเซลล์ต้นกำเนิดที่นำมาจากอวัยวะของผู้ป่วยที่ เสื่อมสภาพลงจากนั้นจึงนำอวัยวะที่สร้างขึ้นมาใหม่เปลี่ยนถ่ายลงในผู้ป่วย เรียกเทคโนโลยีนี้ว่า “ออโตกราฟท์” (autotransplantation) หรือเปลี่ยนถ่ายอวัยวะของตนเองให้กับตนเอง งานพัฒนาไปได้พอสมควร แต่ยังไม่ก้าวหน้าไปไกลเช่นที่เคยตั้งความหวังกันไว้
ทุกวันนี้ในแต่ละปีมีผู้ป่วยรอการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะนับล้านคน อย่างในสหรัฐอเมริกาเองแต่ละปีมีผู้ยื่นความจำนงขอเปลี่ยนถ่ายอวัยวะจำนวน กว่า 120,000 คน ในประเทศไทยมีผู้ป่วยรอการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะปีละ 2,800 คน ปรากฏว่าส่วนที่มีอวัยวะจากผู้บริจาคมาจัดการให้เปลี่ยนได้มีไม่ถึงร้อยละ สิบ ปัญหาความขาดแคลนอวัยวะเกิดขึ้นทั่วโลก เหตุนี้เองจึงทำให้นักวิทยาศาสตร์การแพทย์พยายามอย่างมากที่จะพัฒนา เทคโนโลยีด้านออโตกราฟท์ขึ้นให้ได้ เพราะมั่นใจว่าเมื่อเป็นเซลล์ของตนเองสร้างอวัยวะชิ้นที่ต้องการให้กับตนเอง แล้ว ปฏิกิริยาต่อต้านอวัยวะก็ไม่น่าจะเกิด แถมยังแก้ปัญหาการขาดแคลนอวัยวะในอนาคตได้ชงัดอีกต่างหาก
เทคโนโลยีสเต็มเซลล์ในวันนี้ทำได้เพียงสร้างเซลล์เนื้อเยื่อซ่อมแซมอวัยวะ ที่มีปัญหาอย่างเช่นเซลล์เนื้อเยื่อหัวใจ ปอด ดวงตา ตับ ฯลฯ แนวคิดที่จะสร้างอวัยวะทั้งชิ้นเคยมีการทดลองทำกันมาแล้วแต่ยังไม่สำเร็จ เป็นรูปธรรม โรงพยาบาลของหลายมหาวิทยาลัยในประเทศพัฒนาแล้วเริ่มมีหน่วยงานด้านสเต็ม เซลล์ออกมาให้ได้เห็นกันมากขึ้น แม้กระทั่งในประเทศไทยเอง งานทางด้านสเต็มเซลล์ในวันนี้พัฒนาก้าวหน้าไปได้มากแต่ก็อย่างที่บอกคือไป ได้มากแต่ยังไปไม่ได้ไกลเท่าที่เคยคาดหวังเอาไว้
คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดแห่งสหรัฐอเมริกาพัฒนางานทางด้านสเต็มเซลล์เพื่อสร้าง อวัยวะขึ้นมาเกินกว่าสิบปี ตั้งชื่อเทคโนโลยีของตนเองที่พัฒนาขึ้นว่า HART หรือ Harvard Apparatus Regenerative Technology เป็นเทคโนโลยีที่ใช้พัฒนาอุปกรณ์ของฮาร์วาร์ดที่ผลิตขึ้นโดยเทคโนโลยีการ สร้างเนื้อเยื่อขึ้นใหม่ งานชิ้นหนึ่งที่ทาง HART พัฒนาขึ้นคือหลอดลมประดิษฐ์ที่เป็นการผสมผสานระหว่างวัสดุประเภทพลาสติกกับ เนื้อเยื่อที่สร้างจากสเต็มเซลล์หลอดลมของผู้ป่วย
งานชิ้นนี้พัฒนาขึ้นตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 2000 แล้วโดยใน ค.ศ.2008 มีการทดสอบอวัยวะเทียมกึ่งจริงที่ว่านี้ในผู้ป่วย 8 รายที่ต้องการหลอดลมทดแทน ปรากฏว่าผู้ป่วยตอบสนองต่ออวัยวะเทียมที่ว่านี้ได้ค่อนข้างดี เป็นผลให้ทาง HART นำเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสร้างหลอดลมผสมจากวัสดุเทียมสร้างเป็นโรงงานผลิต หลอดลมเทียมสำเร็จเป็นที่เรียบร้อย ถึงวันนี้หลอดลมเทียมจาก HART มีความพร้อมที่จะส่งไปยังโรงพยาบาลต่างๆที่ต้องการหลอดลมเทียมเปลี่ยนให้แก่ ผู้ป่วย สิ่งที่ทางโรงพยาบาลเป้าหมายต้องทำเพิ่มเติมคือเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์ของผู้ ป่วยเพื่อให้สร้างเนื้อเยื่อหลอดลมพอกเข้าไปบนหลอดลมเทียมเท่านั้น
หลอดลมเทียมที่ทาง HART ผลิตขึ้นเป็นเสมือนโครงร่างแม่พิมพ์ (scaffold) ของหลอดลมโดยผลิตขึ้นในโรงงานของ HART ที่เมืองบอสตัน วิธีการเริ่มจากการพัฒนาเส้นใยสังเคราะห์ขึ้นเป็นคล้ายสายไหมที่มีเส้นผ่า ศูนย์กลางแค่หนึ่งในร้อยของเส้นผมมนุษย์จากนั้นทำการปั่นเส้นใยที่ว่านี้ให้ เข้าไปในหลอดที่ถอดแบบออกมาจากหลอดลมของผู้ป่วยแต่ละคน ช่วยให้ผลิตเป็นแม่พิมพ์หลอดลมของผู้ป่วยขึ้นมาได้มีรูปร่างเหมือนหลอดลมของ ผู้ป่วยแต่ละคน
ท่อหลอดลมสังเคราะห์ที่ว่านี้เมื่อจะนำมาใช้จริง นักวิทยาศาสตร์การแพทย์จะนำเอาเซลล์ไขกระดูกของผู้ป่วยกลุ่มที่เป็นสเต็ม เซลล์หยอดลงไปบนแม่พิมพ์หลอดลมโดยนำไปเพาะไว้สองวัน ทำการปั่นด้วยเทคนิคพิเศษตลอดเวลาจากนั้นจึงนำเอาเนื้อเยื่อที่สร้างขึ้น ได้ที่มีลักษณะคล้ายหลอดลมเข้าไปเชื่อมติดกับหลอดลมของผู้ป่วย เพียงห้าวันเท่านั้นเนื้อเยื่อของหลอดลมผู้ป่วยก็เชื่อมเข้ากับเนื้อเยื่อ ของหลอดลมจากสเต็มเซลล์ เกิดเป็นหลอดลมที่ทำงานได้ไม่ต่างจากหลอดลมธรรมชาติ มีกลไกในการขจัดเยื่อเมือกด้วยการไอเป็นเหมือนหลอดลมแท้ๆไม่มีผิด
หลอดลมเทียมกึ่งแท้ที่ว่านี้มีการทดสอบทางภาคสนามเรียบร้อยแล้วในรัสเซียและ บางประเทศในยุโรป โดยมีแผนที่จะทดสอบในสหรัฐอเมริกาในเวลาอีกไม่นานซึ่งเชื่อว่าจะประสบความ สำเร็จสามารถพัฒนาเป็นอวัยวะตามแบบของออโตกราฟท์ได้ สิ่งที่ HART ตั้งเป้าหมายขั้นต่อไปคือการใช้แนวคิดเดียวกันนี้ในการพัฒนาอวัยวะอื่นๆไม่ ว่าจะเป็นหลอดอาหาร กระเพาะ ลำไส้ ไปจนกระทั่งถึงตับ ไต หัวใจ ปอด ดวงตาหรือสมอง หากทำได้สำเร็จสิ่งนี้จะเป็นความก้าวหน้าสู่ทศวรรษใหม่ทางด้านการเปลี่ยน ถ่ายอวัยวะของมนุษย์เลยทีเดียว
เทคโนโลยีทางการแพทย์ในวันนี้กลายเป็นการผสมผสานของหลายเทคโนโลยีตั้งแต่ เรื่องวัสดุศาสตร์ นาโนเทคโนโลยี ชีววิศวกรรมรวมไปจนถึงด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ ส่งผลให้อวัยวะใหม่ที่นำมาทดแทนอวัยวะเก่ามีศักยภาพเหนือกว่าอวัยวะเดิมใน ธรรมชาติ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ว่าในอนาคต คนทั่วไปที่อวัยวะเดิมยังทำงานได้ตามปกติไม่มีปัญหาอาจขอเปลี่ยนเป็นอวัยวะ ใหม่ที่มีความประสิทธิภาพการทำงานในระดับสุดยอดอัจฉริยะก็เป็นได้
เกี่ยวกับผู้เขียน
ดร.วินัย ดะห์ลัน เป็นผู้อำนวยการ/ผู้ก่อตั้ง ศูนย์วิทยาศาสตร์ฮาลาล จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, อดีตคณบดี คณะสหเวชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ที่มา/ติดตาม : https://www.facebook.com/winaidahlan
