ทางลัดกู้สมอง นวัตกรรมส่งยาผ่านกะโหลกศีรษะโดยไม่ง้อกระแสเลือด

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้โพสต์เฟซบุ๊ก Anan Jongkaewwattana โดยระบุว่า ทางลัดกู้สมอง นวัตกรรมส่งยาผ่านกะโหลกศีรษะโดยไม่ง้อกระแสเลือด

สมองของมนุษย์เปรียบเสมือนป้อมปราการที่มีระบบป้องกันแน่นหนา ระบบนี้เรียกว่า "ตัวกั้นระหว่างเลือดและสมอง" หรือ Blood-Brain Barrier (BBB) ซึ่งทำหน้าที่คัดกรองสารต่างๆ ในกระแสเลือดไม่ให้เข้าสู่เนื้อเยื่อสมองโดยง่าย แม้กลไกนี้จะมีประโยชน์ในการป้องกันสารพิษหรือเชื้อโรค แต่ในทางกลับกัน โครงสร้างนี้กลับกลายเป็นอุปสรรคสำคัญในการรักษาโรค เพราะยาที่แพทย์ฉีดเข้าสู่กระแสเลือดส่วนใหญ่ไม่สามารถผ่านด่านป้องกันนี้เข้าไปถึงจุดที่เกิดโรคได้ หรือหากผ่านได้ก็มีปริมาณน้อยมากจนไม่เพียงพอต่อการรักษา ทำให้ต้องใช้ยาในปริมาณสูงซึ่งเสี่ยงต่อผลข้างเคียงในอวัยวะอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามค้นหาวิธีการใหม่ๆ ที่จะส่งยาเข้าสู่สมองได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ

ปัญหานี้ได้นำไปสู่คำถามวิจัยที่น่าสนใจว่า หากเราไม่สามารถส่งยาผ่านทางกระแสเลือดแบบปกติได้ จะมีเส้นทางอื่นอีกหรือไม่ที่เข้าถึงสมองได้โดยตรง ทีมวิจัยได้ตั้งสมมติฐานโดยอาศัยความรู้ใหม่ที่พบว่า บริเวณไขกระดูกของกะโหลกศีรษะ (Skull Bone Marrow) นั้นมีช่องทางพิเศษขนาดเล็กเชื่อมต่อกับเยื่อหุ้มสมองโดยตรง และเป็นแหล่งที่อยู่ของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่มีหน้าที่ดูแลความปลอดภัยของสมอง นักวิจัยจึงเกิดแนวคิดที่จะ "จี้" หรือใช้ประโยชน์จากเซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้ ให้ทำหน้าที่เป็นพาหนะขนส่งยาผ่านช่องทางลัดดังกล่าว เพื่อข้ามผ่านตัวกั้นระหว่างเลือดและสมอง และนำยาไปส่งยังบริเวณที่เกิดความเสียหายโดยตรง

ดร.อนันต์ จงแก้ววัฒนา นักไวรัสวิทยา ไบโอเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

เพื่อพิสูจน์แนวคิดนี้ คณะผู้วิจัยได้ออกแบบการทดลองโดยการสร้าง "อนุภาคนาโน"  ที่ผลิตจากโปรตีนอัลบูมิน ซึ่งมีความปลอดภัยและเข้ากันได้ดีกับร่างกาย โดยภายในอนุภาคเหล่านี้ได้บรรจุยาที่มีฤทธิ์ปกป้องเซลล์ประสาทเอาไว้ จากนั้นจึงทำการฉีดอนุภาคนาโนนี้เข้าไปในชั้นไขกระดูกของกะโหลกศีรษะของหนูทดลองที่ถูกทำให้เป็นโรคหลอดเลือดสมองอุดตัน (Stroke) 

วิธีการนี้เรียกว่า Intracalvariosseous (ICO) injection โดยคาดหวังว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันในไขกระดูกจะกินอนุภาคนาโนเหล่านี้เข้าไป และเมื่อสมองเกิดการบาดเจ็บหรืออักเสบ เซลล์เหล่านี้จะเคลื่อนที่ผ่านช่องทางเล็กๆ ในกะโหลกศีรษะเข้าไปยังจุดเกิดเหตุพร้อมกับยาที่บรรจุอยู่ภายใน นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังได้ทำการทดสอบเบื้องต้นทางคลินิกในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองเพื่อประเมินความปลอดภัยและความเป็นไปได้ในการใช้งานจริงในมนุษย์

ผลการทดลองในสัตว์ทดลองพบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันในไขกระดูกกะโหลกศีรษะสามารถจับกินอนุภาคนาโนที่บรรจุยาและเคลื่อนที่ผ่านช่องทางเชื่อมต่อเข้าสู่สมองได้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีการขาดเลือด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการพุ่งเป้าไปยังจุดเกิดโรคได้อย่างแม่นยำ เมื่อเปรียบเทียบกับการฉีดยาเข้าหลอดเลือดดำแบบดั้งเดิม พบว่าวิธีการฉีดเข้ากะโหลกศีรษะนี้ช่วยลดขนาดความเสียหายของเนื้อสมองที่ตายจากการขาดเลือดได้อย่างมีนัยสำคัญ และช่วยฟื้นฟูสมรรถภาพทางร่างกายของหนูทดลองได้ดีกว่า ทั้งที่ใช้ปริมาณยาน้อยกว่าวิธีการฉีดเข้าเส้นเลือดถึง 15 เท่า 

นอกจากนี้ ผลการศึกษาเบื้องต้นในมนุษย์ยังยืนยันว่ากระบวนการฉีดยาเข้าทางกะโหลกศีรษะนี้มีความเป็นไปได้และมีความปลอดภัยสูง ไม่พบผลข้างเคียงร้ายแรง ซึ่งสอดคล้องกับผลในสัตว์ทดลอง

งานวิจัยชิ้นนี้นับเป็นก้าวสำคัญที่เปลี่ยนมุมมองเกี่ยวกับการนำส่งยาเข้าสู่สมอง การค้นพบว่าเราสามารถเปลี่ยนไขกระดูกกะโหลกศีรษะให้กลายเป็นฐานปฏิบัติการเพื่อส่ง "กองกำลังรักษา" เข้าสู่สมองได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระแสเลือด ถือเป็นการเปิดมิติใหม่ของการรักษาโรคทางระบบประสาท ไม่เพียงแต่โรคหลอดเลือดสมองเท่านั้น แต่ยังอาจประยุกต์ใช้กับโรคอื่นๆ เช่น เนื้องอกในสมอง หรือโรคความเสื่อมของระบบประสาทในอนาคต ความสำเร็จนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเทคโนโลยีนาโนการแพทย์ที่ผสานเข้ากับกลไกทางชีววิทยาของร่างกาย ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและมีความปลอดภัยมากขึ้นสำหรับผู้ป่วยทั่วโลก