"ตรวจมะเร็งแบบใหม่" ใช้ภาพถ่ายถอดรหัสโรค ไม่ต้องพึ่งเข็ม ไม่เจ็บตัว เทคโนโลยีการแพทย์แห่งอนาคต

เทคโนโลยีการแพทย์แห่งอนาคต ถอดรหัส "คุณลักษณะของมะเร็ง" ผ่านภาพถ่าย โดยคนไข้ไม่ต้องเจ็บตัว

ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา กรอบแนวคิดที่เรียกว่า hallmarks of cancer ได้รับการยอมรับว่าเป็นเครื่องมือสำคัญในการอธิบายพฤติกรรมของเซลล์มะเร็ง ไม่ว่าจะเป็นการแบ่งตัวที่ไม่มีวันสิ้นสุด การหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน หรือการสร้างหลอดเลือดใหม่เพื่อหล่อเลี้ยงตัวเอง แต่การนำแนวคิดเหล่านี้มาใช้จริงจำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีที่สามารถติดตามพฤติกรรมเหล่านี้ได้อย่างต่อเนื่องและแม่นยำ 

บทความนี้เพิ่งออกมาใน Nature Reviews Cancer ได้นำเสนอความก้าวหน้าของเทคโนโลยี non-invasive imaging หรือการถ่ายภาพทางการแพทย์แบบไม่เจาะลึกเข้าร่างกาย ซึ่งกำลังก้าวเข้ามามีบทบาทสำคัญในการตรวจจับและติดตามคุณลักษณะเหล่านี้ในผู้ป่วยจริง

ในอดีต การตรวจวินิจฉัยมะเร็งมักเน้นไปที่การดูขนาดและรูปร่างของก้อนเนื้อผ่าน CT หรือ MRI แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีโมเลกุลระดับสูงอย่าง PET และ SPECT ร่วมกับตัวยาตรวจเฉพาะเจาะจง หรือ tracers ทำให้แพทย์สามารถมองเห็นกระบวนการทางชีวภาพที่เกิดขึ้นภายในเซลล์มะเร็งได้โดยตรง ตัวอย่างเช่น ในแง่ของการเติบโตและการเผาผลาญพลังงานที่ผิดปกติ (dysregulated cellular metabolism) ซึ่งเป็นคุณลักษณะเด่นของมะเร็ง แพทย์มักตรวจจับการใช้กลูโคสที่สูงเกินจริงของเซลล์มะเร็ง 

นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีใหม่อย่าง deuterium metabolic imaging (DMI) และ hyperpolarized 13C-MRSI ที่ช่วยให้เราสามารถติดตามการไหลเวียนของสารเมตาบอลิซึม (metabolic flux) ได้แบบเรียลไทม์ ทำให้เห็นภาพชัดเจนว่ามะเร็งเปลี่ยนสารอาหารไปเป็นพลังงานและวัตถุดิบในการเติบโตอย่างไร ซึ่งช่วยให้ประเมินการตอบสนองต่อยาได้อย่างรวดเร็วตั้งแต่ระยะเริ่มต้นของการรักษา

นอกจากเรื่องการเผาผลาญแล้ว เทคโนโลยีภาพถ่ายทางการแพทย์ยังสามารถตรวจวัดการตอบสนองของเซลล์ในมิติอื่น ๆ เช่น ภาวะเซลล์แก่ตัวแต่ไม่ยอมตาย (senescence) ซึ่งเป็นผลข้างเคียงจากการรักษาด้วยเคมีบำบัดหรือรังสีรักษา ปัจจุบันมีการพัฒนาสารตรวจตัวใหม่ที่ชื่อว่า [18F]FPyGal สำหรับการทำ PET scan เพื่อตรวจจับเอนไซม์เฉพาะในเซลล์เหล่านี้ ซึ่งจะช่วยนำทางในการใช้ยาทำลายเซลล์แก่ (senolytic therapies) ได้อย่างแม่นยำ 

ในขณะเดียวกัน การตรวจจับการตายของเซลล์ไม่ว่าจะเป็นแบบ apoptosis หรือ ferroptosis ก็สามารถทำได้ผ่านสารตรวจเฉพาะอย่าง [18F]FSPG ซึ่งช่วยให้แพทย์ทราบได้ทันทีว่ายาที่ให้ไปนั้นสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้จริงหรือไม่ โดยไม่ต้องรอให้ก้อนมะเร็งมีขนาดเล็กลง

คุณลักษณะที่สำคัญอีกประการคือการสร้างหลอดเลือดใหม่ (angiogenesis) และการแพร่กระจายของมะเร็ง (metastasis) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตในผู้ป่วย เทคโนโลยีอย่าง dynamic contrast-enhanced (DCE) MRI และ super-resolution ultrasound หรือ ULM ช่วยให้แพทย์เห็นโครงสร้างหลอดเลือดขนาดเล็กที่บิดเบี้ยวและรั่วซึมของมะเร็งได้อย่างละเอียด 

ส่วนการประเมินการแพร่กระจายไปยังต่อมน้ำเหลืองหรืออวัยวะที่ห่างไกลก็มีความแม่นยำมากขึ้นด้วยการใช้สารตรวจที่จับกับโปรตีนเฉพาะ เช่น PSMA-PET สำหรับมะเร็งต่อมลูกหมาก หรือ FAPI-PET ที่พุ่งเป้าไปที่เซลล์พี่เลี้ยงรอบ ๆ ก้อนมะเร็ง (cancer-associated fibroblasts) ซึ่งช่วยในการระบุตำแหน่งของมะเร็งที่แพร่กระจายไปได้อย่างตรงจุด

ความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นที่สุดในยุคนี้ดูเหมือนจะเป็นการผสานพลังระหว่างการถ่ายภาพทางการแพทย์กับปัญญาประดิษฐ์ (AI) ผ่านเทคโนโลยีที่เรียกว่า radiomics และ radiogenomics เนื่องจากข้อจำกัดทางกายภาพทำให้กล้องถ่ายภาพทางการแพทย์ไม่สามารถมองเห็นการกลายพันธุ์ของยีนในระดับจุลทรรศน์ได้โดยตรง แต่ AI สามารถสกัดข้อมูลคุณลักษณะของภาพถ่าย (radiomic features) นับพันรายการที่สายตามนุษย์มองไม่เห็น เพื่อเชื่อมโยงลักษณะทางกายภาพภายนอกเข้ากับข้อมูลพันธุกรรมภายใน (genotype) 

วิธีการนี้เปรียบเสมือนการทำ virtual biopsy หรือการเจาะชิ้นเนื้อเสมือนจริง ช่วยให้แพทย์สามารถคาดการณ์การกลายพันธุ์ของยีน เช่น EGFR ในมะเร็งปอด หรือ IDH ในมะเร็งสมอง ได้จากภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไป ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยีใหม่อย่าง epigenetic MRI (eMRI) ยังเริ่มเปิดประตูสู่การตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงเหนือพันธุกรรม (DNA methylation) ในร่างกายสิ่งมีชีวิตได้เป็นครั้งแรก

ในท้ายที่สุด ความพยายามในการถ่ายภาพคุณลักษณะของมะเร็งเหล่านี้ ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติของโรคได้ดีขึ้นในแบบรายบุคคล แต่ยังปูทางไปสู่ยุคของ theranostics ซึ่งเป็นการรวมการวินิจฉัยและการรักษาเข้าด้วยกันผ่านสารตัวเดียวกัน (เช่น การใช้สารจับโปรตีน PSMA เพื่อตรวจหาตำแหน่ง และเปลี่ยนเป็นสารกัมมันตรังสีพลังงานสูงเพื่อทำลายเซลล์มะเร็งในทันที) 

แม้ว่าเทคโนโลยีหลายอย่างยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบทางคลินิกและมีค่าใช้จ่ายที่สูง แต่การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของสารตรวจที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงและการใช้ AI เข้ามาช่วยวิเคราะห์ จะทำให้การดูแลรักษาผู้ป่วยมะเร็งในอนาคตมีความแม่นยำเฉพาะบุคคล (precision medicine) และมีประสิทธิภาพสูงสุดในการรักษาชีวิตผู้ป่วย

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)