เปิดขั้นตอนกว่าจะได้วัคซีนมาใช้ป้องกันโรค

  ในสัปดาห์นี้มีข่าวความเคลื่อนไหว เรื่อง ความคืบหน้าการผลิตวัคซีนโควิด-19 ออกมาอย่างต่อเนื่อง ทั้งจากรัสเซียที่ ประธานาธิบดีปูติน เปิดเผยว่า ได้ประกาศรับรองวัคซีนในชื่อสปุตนิก วี (Sputnik V) ว่ารัสเซียกลายเป็นชาติแรกในโลกที่ขึ้นทะเบียนวัคซีนป้องกันโควิด-19 อย่างเป็นทางการ และประกาศพร้อมใช้จริงแม้ว่าจะมีกระแสความเคลือบแคลงสงสัยจากนานาชาติก็ตาม ซึ่งลูกสาวคนหนึ่งของ วลาดีมีร์ ปูติน ประธานาธิบดีรัสเซีย ได้รับการฉีดวัคซีนดังกล่าวแล้ว

ขณะเดียวกัน นายไมเคิล ไรอัน กรรมการบริหารประจำโครงการภาวะฉุกเฉินด้านสาธารณสุขขององค์การอนามัยโลก (WHO) ได้เปิดเผยว่า วัคซีนป้องกันโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) จำนวน 6 รายการ ซึ่งรวมถึง 3 รายการจากจีน ได้เข้าสู่การทดลองระยะที่ 3 แล้ว ประกอบด้วย

วัคซีนของจีน

1. วัคซีนจาก บริษัท ซิโนวัค ไบโอเทค จำกัด
2. สถาบันยาชีววัตถุอู่ฮั่น
3. และสถาบันยาชีววัตถุปักกิ่ง สังกัด บริษัท ไชน่า เนชันนัล ฟาร์มาซูติคอล กรุ๊ป (ซิโนฟาร์ม)

วัคซีนของอังกฤษ

วัคซีนอีกสามรายการมาจากความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด/แอสตราเซเนกา (AstraZeneca) และสถาบันซีรั่มแห่งอินเดีย’ (The Serum Institute of India - SII) 

วัคซีนของสหรัฐอเมริกา 

เป็นการวิจัยภายใต้สัญญาผลิตวัคซีน Covid-19 ที่สหรัฐตกลงไว้กับบริษัทผู้ผลิตหลายรายภายใต้โครงการ Operation Warp Speed โดยมีเป้าหมายในการผลิตวัคซีนที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพให้ชาวอเมริกันใช้ภายในปลายปีนี้ ประกอบด้วย บริษัท โมเดอร์นา (Moderna) บริษัท ไฟเซอร์ (Pfizer) บริษัทผลิตยายักษ์ใหญ่สัญชาติอเมริกัน และไบโอเอ็นเทค (BioNTech) บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพสัญชาติเยอรมัน เพื่อซื้อวัคซีนโควิด-19 จำนวน 100 ล้านโดส รวมทั้งก่อนหน้ายังมีการทำสัญญากับ บริษัทโนวาแวกซ์ (Novavax) บริษัทพัฒนาวัคซีนในรัฐแมรีแลนด์ เพื่อเร่งพัฒนาวัคซีนรับมือไวรัสโควิด-19 แล้วเช่นกัน

ขณะที่ประเทศไทย กำลังเร่งดำเนินการวิจัยวัคซีนโควิด-19 เช่นกัน โดยมี 2 แห่งสำคัญ คือ

1. วัคซีนชนิด mRNA ของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งอยู่ระหว่างการทดลองในลิง ล่าสุดฉีดในลิงเข็มที่ 2 พบว่าลิงสุขภาพแข็งแรง มีภูมิคุ้มกันสูง
2. วัคซีนชนิด DNA ของบริษัทไบโอเนท-เอเชีย จำกัด โดยขณะนี้ทางบริษัทฯ จะขอยื่นทดลองในมนุษย์เนื่องจากมีผู้พัฒนาวัคซีนในหลายประเทศที่ใช้เทคโนโลยีแบบเดียวกัน มีการทดลองในลิงแล้วได้ผลดี จึงจะยื่นขออนุญาตนำไปทดลองในคนโดยไม่ต้องทดลองในลิงก่อน

จะเห็นว่าหลายประเทศเร่งผลักดันเรื่องการวิจัยวัคซีนโควิด-19 อย่างเร่งด่วน วันนี้ TrueID News ได้นำความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการผลิตวัคซีนและยาชีววัตถุ 

วัคซีน กับ ยา ต่างกันอย่างไร

การทำงานของวัคซีนที่ใช้เพื่อป้องกันโรค จะต้องอาศัยการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย อันประกอบด้วย แอนติบอดี้ ที่สร้างขึ้นอย่างจำเพาะต่อ  แอนติเจน ซึ่งเป็นส่วนของเชื้อโรคที่เข้าสู่ร่างกาย

ความหมายที่แท้จริงของ วัคซีน เป็นอย่างไร 

วัคซีน ตามความที่ประกาศในพระราชบัญญัติความมั่นคงด้านวัคซีนแห่งชาติ พ.ศ. 2561 ได้ระบุว่า

วัคซีน หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากสิ่งมีชีวิตหรือที่ได้จากการสังเคราะห์หรือกระบวนการอื่นใด ที่นำมาใช้กระตุ้นหรือสร้างเสริมภูมิคุ้มกันโรค เพื่อป้องกัน ควบคุม รักษา หรือลดความรุนแรงของโรคทั้งในคนและสัตว์

นอกจากนี้ วัคซีนยังความแตกต่างจากยาในประเด็นต่างๆ เช่น วัคซีนผลิตจากสิ่งมีชีวิต ซึ่งมีความแปรปรวนหรือ variation ทั้งในขั้นตอนการผลิตและการควบคุมคุณภาพ โดยพบว่าความแปรปรวนดังกล่าวมีมากว่าการผลิตยาซึ่งผลิตจากสารเคมี ดังนั้น การผลิตวัคซีนจึงมีกฎระเบียบควบคุมเฉพาะในการผลิตแลควบคุมคุณภาพ ตามข้อกำหนดของกระทรวงสาธารณสุข คือ

1. มีข้อกำหนดและหลักเกณฑ์ในการจดทะเบียนยาชีววัตถุ
2. มีหลักเกณฑ์การตรวจประเมิน GMP สำหรับผู้ผลิตวัคซีน
3. มีระบบตรวจสอบคุณภาพและปล่อยผ่านของผลิตภัณฑ์ หรือ Lot release ทุกรุ่นการผลิต
4. มีมาตรการตรวจติดตามหลังการจำหน่าย หรือ Post marketing surveillance
5. มีการประเมินผลการรักษาทางคลินิกทั้งด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ยาชีววัตถุ

นอกจากนี้ข้อแตกต่างของวัคซีนจากยา ยังประกอบด้วย

• วัคซีนมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในเชิงป้องกัน เช่น  กลุ่มวัคซีนบางชนิดที่ถูกจัดอยู่ในโปรแกรมภูมิคุ้มกันโรคของประเทศ EPI หรือ NIP เพื่อป้องกันโรคติดเชื้อที่มีการระบาดและเป็นปัญหาสำคัญทางสาธารณสุข วัคซีนในกลุ่ม EPI นี้ มีการให้ในเด็ก
• ข้อแตกต่างที่ชัดเจนอีกข้อหนึ่ง ได้แก่ วัคซีนส่วนมากเป็นยาฉีด ดังนั้นจึงต้องมีความปราศจากเชื้อและปลอดภัย ทำให้เกิดผลข้างเคียงได้น้อย เนื่องจากผู้ใช้ส่วนใหญ่เป็นเด็ก

ขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาวัคซีนใหม่

• ในขั้นตอนแรกคือ การวิจัยทางด้านชีววิทยาการแพทย์ขั้นพื้นฐาน เริ่มตั้งแต่ ขั้นการค้นพบวัคซีนต้นแบบ วัคซีนแคนดิเดด (candidate vaccine) หรือ 1a ต่อมาคือระยะ transitional คือเริ่มจะเกิดแอนติเจนหรือโมเลกุลที่จะพัฒนาต่อเป็นวัคซีนได้ หรือ 1b และสุดท้ายในระยะ 1c คือระยะที่มีการพิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิผลของวัคซีนต้นแบบนั้น โดยอาจทำการศึกษาทั้งในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือสัตว์ทดลองก็ได้ ซึ่งระยะนี้จะทำให้เห็นโอกาสการนำมาใช้จริงในมนุษย์ 

• ระยะที่ 2 จะมุ่งเน้นการทดสอบความปลอดภัยในสัตว์ทดลอง โดยในขั้นตอนนี้ จำเป็นต้องดำเนินการโดย ห้องปฏิบัติการที่ดำเนินการสอดคล้องกับมาตรฐาน GLP

• ระยะที่ 3 คือขั้นตอนการทดสอบทางคลินิกในมนุษย์ที่มี 3 ระยะ คือ clinical trial phase I, II, III

• สุดท้ายคือ ระยะที่ 4 ซึ่งเป็นระยะที่วัคซีนได้รับการอนุมัติจากการคณะกรรมการอาหารและยาให้ผลิตและนำมาใช้จริงทางคลินิกได้ แต่ต้องได้รับการติดตามอย่างใกล้ชิด ในบางกรณีอาจเรียกขั้นตอนนี้ว่า clinical trial phase IV

ในประเทศไทยเรา ขั้นตอนการพัฒนาผลิตภัณฑ์วัคซีนในขั้นของการผลิตระดับอุตสาหกรรม สามารถแบ่งได้เป็น 2 ขั้นตอนหลัก ซึ่งกระบวนการผลิตวัคซีน สามารถแบ่งได้เป็น 2 ส่วน ได้แก่

1. กระบวนการผลิตแอนติเจน เกี่ยวข้องกับการผลิตให้ได้มาซึ่งแอนติเจน และการทำให้แอนติเจนบริสุทธิ์ขึ้น เพื่อนำพัฒนาเป็นสูตรตำรับในขั้นตอนต่อไป
2. กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์วัคซีน ขั้นตอนนี้ เป็นการนำแอนติเจนที่ได้จากขั้นตอนแรกมาพัฒนาตำรับ เพื่อให้วัคซีนที่พร้อมนำไปใช้ในมนุษย์

กระบวนการผลิตแอนติเจน เกี่ยวข้องกับการผลิตให้ได้มาซึ่งแอนติเจน โดยการผลิตวัคซีนแบคทีเรีย อาจแบ่งคร่าวๆ ได้ ดังนี้

1. วัคซีนเชื้อเป็น สามารถทำการเพิ่มปริมาณ และนำเข้าสู่กระบวนการถัดไป
2. วัคซีนเชื้อตาย จะทำการเพิ่มปริมาณ และต้องทำการ inactivate ก่อนนำเข้าขั้นตอนต่อไป
3. วัคซีนชนิดซับยูนิต จะถูกแยกมาเฉพาะส่วนซับยูนิตที่ใช้กระตุ้นภูมิคุ้มกันได้ เข้าสู่กระบวนการถัดไป

ในกรณีการผลิตวัคซีนสำหรับไวรัส การเพิ่มจำนวนไวรัสจำเป็นต้องอาศัยการใช้เทคนิค cell culture โดยให้ไวรัสเข้าไปเจริญเติบโตในเซลล์โฮสต์ (Host cell) ซึ่งเป็นเซลล์ที่เหมาะสมและได้รับการทดสอบแล้วว่าเป็นเซลล์ที่ปลอดภัย จากนั้นทำการเพิ่มจำนวน host cell ซึ่งก็จะทำให้จำนวนไวรัสเพิ่มมากขึ้น เพื่อนำเข้าสู่ขั้นตอนถัดไป

หลังจากได้เชื้อแบคทีเรีย หรือ host cell ที่มีเชื้อไวรัสจากขั้นตอนที่แล้ว ก็จะเข้าสู่ขั้นตอนต่อมา คือ การทำให้บริสุทธิ์ขึ้นและเข้มข้นขึ้น

ซึ่งหากเป็นไวรัส ขั้นตอนนี้ คือ การแยก free virus ออกจากเซลล์เจ้าบ้าน (host cell) จากนั้นนำมาทำให้บริสุทธิ์ขึ้นด้วยเทคนิคเฉพาะ เช่น chromatography ซึ่งอาศัยหลักการที่ว่า โปรตีนต่างชนิดกันจะมีความสามารถในการยึดกับตัวกลางที่ใช้ได้แตกต่างกัน แต่ถ้าเป็นซับยูนิตวัคซีนก็จะมีกระบวนการผลิตและทำให้บริสุทธิ์ที่แตกต่างกันไปตามชนิดของซับยูนิตวัคซีนนั้นๆ

กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์วัคซีนในขั้นตอนนี้ แอนติเจนที่ได้ทำให้บริสุทธิ์จะถูกนำมาใช้ผลิตเป็นวัคซีน เพื่อให้ได้เป็นผลิตภัณฑ์วัคซีนสำหรับพร้อมนำไปใช้ในคนไข้ ซึ่งในขั้นตอนนี้จะเกี่ยวข้องกับการเติมสารช่วยต่างๆ ตามสูตรตำรับที่ได้พัฒนาไว้ก่อนหน้า โดยอาจมีการเติมสาร adjuvant ซึ่ง adjuvant นี้ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวัคซีนให้มากขึ้น การเติมสารช่วยบางอย่าง เช่น preservative และ stabilizer ก็อาจมีความจำเป็นในวัคซีนบางสูตรตำรับ โดยเครื่องมือที่สำคัญในขั้นตอนการ formulation ได้แก่ formulation vessel ต่อมาวัคซีนก็จะเข้าสู่ขั้นตอนการบรรจุหรือ filling ซึ่งอาจมีการ freeze drying

จากนั้นจะนำเข้าสู่กระบวนการบรรจุหีบห่อ หรือ packaging จากนั้นวัคซีนก็จะถูกเก็บรักษาและขนส่งในอุณหภูมิที่เหมาะสมหรือ cold chain เพื่อให้มั่นใจว่า วัคซีนจะยังคงมีประสิทธิภาพจนถึงผู้ป่วย

ในประเทศไทย ศักยภาพด้านการผลิตวัคซีน สามารถจำแนกออกได้เป็น ดังนี้

1. วัคซีนที่สามารถผลิตได้ตั้งแต่ขั้นเริ่มต้นจนสิ้นสุดกระบวนการ ได้แก่ acellular pertussis จาก บริษัท ไบโอเนท เอเชีย จำกัด และวัคซีน BCG จากสถานเสาวภา สภากาชาดไทย
2. วัคซีนที่มีการผลิตในลักษณะ formulation-fill-finish เช่น วัคซีนป้องกันโรคพิษสุนัขบ้า วัคซีนป้องกันโรคไข้หวัดใหญ่

โดยการผลิตวัคซีนที่ระบุข้างต้นได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิตที่ดี หรือ Good Manufacturing Practice หรือ GMP โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา และบางหน่วยงานได้รับการรับรองมาตรฐานการผลิตในระดับสากล WHO pre-qualification ซึ่งทำให้สามารถส่งวัคซีนจำหน่ายในต่างประเทศได้ เช่น JE-Chimeric vaccine โดยองค์การเภสัชกรรมเมอร์ริเออชีววัตถุ (GPO-MBP).