คอลัมน์ โกลบอลโฟกัส : จากวัคซีนป้องกัน ถึงยารักษาโควิด-19

การประเมินผลการทดลองวัคซีนป้องกันโรคโควิด-19 เบื้องต้นอย่างน้อย 3 ตัวของบริษัทอย่าง แอสทราเซเนกา, ไบโอเอ็นเทค/ไฟเซอร์ และ โมเดอร์นา ว่ามีประสิทธิภาพอย่างน้อย 70, 90 และกระทั่ง 95 เปอร์เซ็นต์ เรียกความสนใจได้จากทั่วทุกทุมโลก

สายตานับล้านๆ คู่ จับจ้องมองมาที่บรรดาวัคซีนเหล่านี้ เปี่ยมไปด้วยความคามหวังว่าอีกไม่ช้าไม่นาน วัคซีน ไม่ตัวหนึ่งตัวก็อาจจะทั้ง 3 ตัว จะได้รับความเห็นชอบให้นำมาใช้เป็นการทั่วไป

ที่ไม่ค่อยได้รับการพูดถึงมากนัก ก็คือ ความพยายามในการพัฒนายารักษาอาการของโรคโควิด-19 ของหลายๆ บริษัทเภสัชกรรมและหน่วยงานค้นคว้าวิจัยหลายต่อหลายแห่งทั่วโลก ซึ่งเริ่มต้นมาไล่เลี่ยกันและรุดหน้าไปอย่างน่าสนใจ

เป้าหมายก็เพื่อให้ความช่วยเหลือต่อบรรดาผู้ที่ได้รับเชื้อ “ซาร์ส-โควี-2” เข้าไปในร่างกายแล้ว ให้มีตัวยาอย่างหนึ่งอย่างใดยับยั้งไม่ให้อาการป่วยลุกลาม ทรุดหนัก จนกลายเป็นปัญหาคุกคามต่อชีวิตขึ้นมา

วิธีการก็คือ ให้ผู้ที่ได้รับเชื้อ ได้รับสารบางอย่างที่ออกฤทธิ์แทรกตัวเข้าไปใน เอนไซม์ สำคัญชนิดหนึ่งของเจ้าไวรัสร้าย และทำให้ เอนไซม์ ดังกล่าวกลายเป็นอัมพาต

โดยกระบวนการดังกล่าว นักวิจัยคาดหวังว่าจะป้องกันไม่ให้ “ซาร์ส-โควี-2” โคโรนาไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคโควิด-19 สามารถแบ่งตัวขยายจำนวนออกไป ซึ่งเท่ากับเป็นการยับยั้งไม่ให้อาการป่วยลุกลามไปนั่นเอง

ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นก็คือ หากประสบผลสำเร็จ ไม่แน่นักว่า วิธีการเช่นนี้อาจสามารถนำไปใช้ยับยั้งโรคที่เกิดจากอาการติดเชื้อโคโรนาไวรัสในทุกๆ สายพันธุ์ ทั้งในอดีตและในอนาคตได้

เมื่อนั้น โคโรนาไวรัส จะไม่น่ากลัวสำหรับสังคมมนุษย์อีกต่อไป

ไมเก้ ดีทท์มานน์ นักไวรัสวิทยาเยอรมัน ในสังกัด สำนักแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ได้สารละลายทางเคมีชนิดหนึ่งจาก ไฟเซอร์ เธอเริ่มต้นการทดลองในห้องปฏิบัติการทดลองของสำนัก ที่ย่านแมนฮัตตัน นครนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา

ในจานทดลอง ดีทท์มานน์พบว่า สารเคมีนี้สามารถลดการแบ่งตัวของเซลล์ไวรัส ซาร์ส-โควี-2 ได้อย่างมีนัยสำคัญ

“ฉันเชื่อว่าสารยับยั้งตัวนี้จะมีความสำคัญอย่างมากต่อการรักษาผู้ป่วยโควิด อย่างน้อยก็ในระยะปานกลาง” เธอแสดงความเชื่อมั่นไว้เช่นนั้น

ในห้วงเวลาเดียวกัน ห้องปฏิบัติการทดลองอีกหลายแห่งก็นำเสนอรายงานที่สร้างความหวังทำนองเดียวกันออกมา

ห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยทือบิงเกน ในเมืองทือบิงเกน ประเทศเยอรมนี ใช้สารเคมีเดียวกันทดลองและได้ผลลัพธ์น่าพอใจเช่นเดียวกับ ดีทท์มานน์

คริสทอฟ นิทเช นักวิชาการด้านเคมีชีวภาพประจำ มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในกรุงแคนเบอรา ประเทศออสเตรเลีย ก็ระดมทีมวิจัย เพื่อหาหนทางในการยับยั้ง เอนไซม์ สำคัญตัวดังกล่าว

นอกจากนั้น ยังมีทีมวิจัยด้านไวรัสวิทยา และเคมีชีวภาพอีกมากมายในอีกหลายประเทศที่มุ่งเน้นไปที่จุดมุ่งหมายเดียวกัน เพื่อเป้าหมายเดียวกัน นั่นคือการพัฒนายาสำหรับรักษาอาการของผู้ป่วยโควิด-19

เอนไซม์ ที่ว่านี้คืออะไร และทำไมบรรดานักวิชาการด้านนี้ทั้งหลายจึงเชื่อว่านี่เป็นแนวทางที่มีศักยภาพสูงที่สุดวิธีหนึ่งในการเยียวยาผู้ป่วยโควิด และผู้ป่วยจากการติดเชื้อโคโรนาไวรัสอื่นๆ?

ซาร์ส-โควี-2 ไวรัสร้าย เมื่อเข้าสู่ร่างกายจะมุ่งเข้าไปแทรกตัวอยู่ภายในเซลล์ปกติทั่วไปของร่างกายคนที่ติดเชื้อหรือ “ผู้เหย้า” ของมัน เมื่อแทรกตัวเข้าไปได้ผ่านการใช้โปรตีนหนามเชื่อมพันธะเข้ากับโปรตีนที่เป็นเปลือกของเซลล์ผู้เหย้า มันจะเริ่มต้นควบคุมพฤติกรรมของเซลล์ผู้เหย้าดังกล่าวนั้น (ดูกราฟิกประกอบ)

ไวรัสที่เข้าไปควบคุมเซลล์ผู้เหย้า จะบังคับให้เซลล์ผู้เหย้าอ่านรหัสพันธุกรรม (อาร์เอ็นเอ) ของไวรัส แล้วทำซ้ำขึ้นมาใหม่เป็นจำนวนมาก พร้อมๆ กับ โปรตีนของไวรัสอีกบางชนิด (โพลี-โปรตีน) นอกเหนือจาก เอนไซม์ ที่เรียกว่า “น้ำย่อยโปรตีน” หรือ “โปรตีแอส”

โปรตีแอส ทำหน้าที่ย่อย โพลี-โปรตีน ที่เซลล์ผู้เหย้าผลิตขึ้นให้กลายเป็นสายโปรตีนย่อยๆ ที่มีอาร์เอ็นเอของไวรัสปรากฏอยู่ พร้อมที่จะรวมตัวกันเป็นเซลล์ไวรัสใหม่ขึ้นมา

“โปรตีแอส” นี่เองที่เป็นเป้าหมายสำคัญของบรรดาทีมวิจัยทั้งหลาย เพราะมันเป็นตัวการสำคัญที่สุดในกระบวนการสร้างเซลล์ใหม่ของ ซาร์ส-โควี-2 ขึ้นมาในร่างกายของผู้ติดเชื้อ

อันที่จริง นักวิทยาศาสตร์ สามารถหาวิธีการเพื่อยับยั้งกระบวนการสร้างเซลล์ใหม่ของไวรัสขึ้นในร่างกายในหลายขั้นตอน แต่การจัดการกับโปรตีแอสน่าจะเป็นจุดที่ดีที่สุด

“ไวรัสตัวนี้ต้องการโปรตีแอส ในทันทีที่เข้าสู่เซลล์ผู้เหย้า นั่นหมายความว่า หากโปรตีแอสไม่ทำงาน วัฏจักรของการสร้างเซลล์เชื้อโรคใหม่ๆ ก็จะถูกยับยั้งให้ยุติลง ก่อนเกิดการแบ่งตัว” ดีทท์มานน์ระบุ

นอกจากนั้น วิธีการนี้ยังส่งผลดีต่อเนื่องอีกบางประการ ประการแรกคือ โปรตีแอสของไวรัสแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญกับโปรตีแอสที่พบในเซลล์ของมนุษย์

นั่นหมายความว่า สารยับยั้ง โปรตีแอสของไวรัส จะเข้าไปผูกพันธะกับโปรตีแอสของไวรัสเท่านั้น ไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงอื่นๆ (ซึ่งอาจเกิดจากการเข้าไปผูกพันธะการทำงานของโปรตีแอสของมนุษย์ด้วย)

ประการถัดมา ไวรัสในตระกูลโคโรนาไวรัส เท่าที่มนุษย์รู้จักในเวลานี้ มี โปรตีแอส อยู่ด้วยกันทั้งสิ้น และเป็นโปรตีแอส ที่มีความคล้ายคลึงกันสูงมาก จนอาจเรียกได้ว่าเป็น “ฝาแฝด” กันได้เลย

นั่นหมายความว่า หากทีมวิจัยใดสามารถคิดค้นสารยับยั้งโปรตีแอสของ ซาร์ส-โควี-2 ได้ ซึ่งสามารถเยียวยาผู้ติดเชื้อโควิด-19 ได้

ก็อาจใช้ยาตัวเดียวกันในการรักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจากโคโรนาไวรัสสายพันธุ์อื่นๆ ได้ด้วยเช่นเดียวกัน

ทั้งที่พบมาแล้วและที่จะมีมาในอนาคต

รอลฟ์ ฮิลเกนเฟลด์ นักเคมีชีวภาพ ของมหาวิทยาลัย ลือเบค ในเยอรมนี เกิดแนวความคิดเรื่อง โปรตีแอส ของไวรัสตระกูลโคโรนา มาตั้งแต่ 20 ปีก่อนหน้าที่ โควิด-19 จะเกิดการแพร่ระบาด

ทีมวิจัยของ ฮิลเกนเฟลด์ ประสบความสำเร็จในการสร้างโครงสร้างสามมิติของโปรตีแอส ของโคโรนาไวรัส จากโคโรนาไวรัสที่ไม่เป็นพิษเป็นภัยตัวหนึ่ง เพื่อใช้สำหรับตรวจสอบว่า จุดใดของโปรตีแอส ที่เหมาะสมต่อการปล่อยสารเคมีเข้าไปให้ออกฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของมัน

เมื่อแผนที่พันธุกรรมของ ซาร์ส-โควี-2 ถูกเผยแพร่ออกมาในโลกออนไลน์ ตั้งแต่วันที่ 11 มกราคม 2020 ฮิลเกนเฟลด์ ใช้มันเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบโปรตีแอสของไวรัสร้ายตัวนี้ และพบว่ามันแทบจะเป็นฝาแฝดกับโปรตีแอสที่ได้จากสายพันธุ์โคโรนาไวรัสอื่นๆ ก่อนหน้านี้ พบความแตกต่างเพียง 2-3 อย่างเท่านั้นเอง

ทีมวิจัยของ ฮิลเกนเฟลด์ ตีพิมพ์เผยแพร่ “ค้นฉบับ” ของโปรตีแอส ดังกล่าวเผยแพร่ไว้ใน วารสารวิชาการไซน์ซ เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา

ภายในข้อเขียนชิ้นดังกล่าว ฮิลเกนเฟลด์ ร่วมกับทีมนักวิจัยจากจีน และเยอรมนี อธิบายถึงโครงสร้างของ ซาร์ส-โควี-2 เอาไว้อย่างละเอียด

ที่สำคัญก็คือ ยังบ่งชี้ถึงจุดที่เหมาะที่สุดที่ โปรตีแอส ของไวรัสตัวนี้จะถูกโจมตี เพื่อยับยั้งการทำงานของมันไว้อีกด้วย

ที่วิเศษอย่างยิ่งก็คือ ฮิลเกนเฟลด์และพวก ยังเสนอแนะสูตรสารประกอบทางเคมีที่อาจออกฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของมันไว้ในรายงานทางวิชาการชิ้นนี้ด้วยเช่นเดียวกัน

ผลงานของฮิลเกินเฟลด์ ชิ้นนี้ ถูกศึกษาตรวจสอบจากผู้เชี่ยวชาญทั่วโลกนับครั้งไม่ถ้วน

ในทำนองเดียวกัน ฮิลเกนเฟลด์ ที่เกษียณอายุในวัย 66 ปี ก็เป็นที่ต้องการตัวของสถาบันวิชาการในหลายประเทศ

ตั้งแต่เยอรมนีไปจนถึงสาธารณรัฐประชาชนจีน

ผลงานของ รอล์ฟ ฮิลเกนเฟลด์ ถูกต่อยอดในหลายๆ ทางด้วยกัน ในทางหนึ่งนั้น บรรดานักฟิสิกส์ จากสถาบัน เยอรมันอีเลคตรอนซิงโครตอน (เดซีย์) ในนครฮัมบูร์ก นำเอาโครงสร้าง โปรตีแอส ของลือเบค ไปต่อยอด สร้างโปรตีแอส ขึ้นมาเป็นจำนวนมาก แล้วใช้สารเคมี 5,575 ชนิดเข้ามาทดลองเพื่อหาดูว่า ชนิดใดออกฤทธิ์ยับยั้งได้ดีทีที่สุด

อัลเก้ มีนทส์ หนึ่งในทีมวิจัยของเดซีย์ ระบุว่า ทีมวิจัยพบ สาร 6 ชนิด ที่ผูกพันธะทางเคมีกับโปรตีแอสได้ดีที่สุด และ โครงการพัฒนาสารดังกล่าวเพื่อใช้เป็นยารักษาโควิด กำลังอยู่ระหว่างการหารือกับบริษัทเภสัชกรรมระดับโลก เพื่อร่วมมือกันพัฒนาขึ้นมาให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้

ในอีกทางหนึ่ง โนวาร์ตีส ของอังกฤษ ร่วมกับ ทาเคดะ บริษัทเวชภัณฑ์ของญี่ปุ่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มพันธมิตร โควิด อาร์แอนด์ดี อไลแอนซ์ ศูนย์รวมของนักวิจัยยาทางการแพทย์ระดับมือหนึ่งของโลกมากกว่า 20 คน ร่วมกันทำหน้าที่ค้นหาสารประกอบเพื่อการยับยั้งโปรตีแอส ที่สามารถใช้ได้ครอบคลุมถึงโคโรนาไวรัสทุกสายพันธุ์ ทั้งในอดีต ปัจจุบันและอนาคต

เจย์ แบรดเนอร์ ประธานฝ่ายวิจัยของโนวาร์ตีส เผยว่า ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งภายใต้ศูนย์นี้ได้ค้นพบสาร “ที่น่าสนใจ” ตัวหนึ่งแล้วด้วยซ้ำไป

ไมเก้ ดีทท์มานน์ พบสารชื่อรหัส “พีเอฟ-00835231” ซึ่งไฟเซอร์พัฒนาข้นไปเมื่อหลายปีก่อนเพื่อยับยั้งโปรตีแอส แต่ทิ้งค้างไว้เช่นนั้นเพราะไม่มีความต้องการใดๆ แต่เมื่อเธอนำมาทดลองปรากฏว่าให้ผลดีในการยับยั้งการแบ่งตัวของซาร์ส-โควี-2 ในห้องทดลอง และเริ่มร่วมมือกับไฟเซอร์ในการทดลองในผู้ป่วยอาสาสมัครแล้วด้วย

ฮิลเกนเฟลด์ ได้รับการว่าจ้างเป็นกรณีพิเศษจากกระทรวงศึกษา, วิทยาศาสตร์และวัฒนธรรม แห่งรัฐ เชลวิก-โฮลสไตน์ รัฐบ้านเกิดของตนในเยอรมนี ภายใต้การสนับสนุนทางการเงินจากสหภาพยุโรปและบริษัทเภสัชกรรมอีก 11 แห่งเป็นเงินมหาศาลถึง 77.7 ล้านยูโร เพื่อพัฒนายาสำหรับรักษาโควิด-19

โครงการของฮิลเกนเฟลด์ มีระยะเวลา 5 ปี สำหรับพัฒนาสารยับยั้งโปรตีแอส “ตัวแรก” ที่มีประสิทธิภาพออกมาให้ได้

ฮิลเกนเฟลด์คาดหวังและเชื่อมั่นว่าจะทำได้สำเร็จภายในระยะเวลาดังกล่าวแน่นอน!