โรคโคโรน่าไวรัส 2019 (COVID -19) กับงานบริการโลหิต

โรคโคโรน่าไวรัส 2019 (COVID -19) กับงานบริการโลหิต

Coronavirus disease 2019 (COVID -19) and blood transfusion service

อุษณีษ์ ชเนตต์มหรรฆ์ และกัลยา เกิดแก้วงาม

ศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย

บทนำ โรคโคโรน่าไวรัส 2019 (COVID -19) เป็นโรคกำเนิดใหม่ที่เรายังมีความเข้าใจน้อยมาก การระบาดอย่างรวดเร็วกระจายไปทั่วโลก(pandemic)ใช้เวลาเพียงสามเดือนโดยจุเริ่มต้นการระบาดเริ่มเมื่อปลายเดือนธันาวาคม ค.ศ. 2019 เกิดที่ตลาดอาหารทะเลหังหนาน เมืองอู้ฮั่น มณฑลหูเป่ย ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีนสร้างผลกระทบต่อทุกประเศสทั้วโลกในทุกๆ ด้านปัจจุบันมรยอดผู้ติดเชื้อทั่วโลก 64,188,962 ราย ผู้เสียชีวิต 1,486,609 ราย ผู้กำลังติดเชื้อ 14,766,859 ราย รักษาหาย43,951,713 รายในสหรัฐอเมริการประเทศเดียวมีผู้ติดเชื้อสูงถึง 14,108,490 ราย ผู้เสียชีวิต 276,976 ราย สำหรับประเทศผู้ติดเชื้อ 4,008 ราย เสียชีวิต 60 ราย ผู้กำลังติดเชื้อ 137 ราย รักษาหาย 3,811 ราย (ข้อมูล ณ วันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ02563) นับเป็นภัยพิบัติร้ายแรงของมนุษยชาติ นานาประเทศต่างออกมาตรการในการที่จะควบคุมโรคระบาดนี้ เพื่อรักษาชีวิตของประชาชนให้ได้มากที่สุด และเพื่อปกป้องระบบสาธารณไม่ให้ล่มสลายเนื่องจากมีผู้ป่วยล้นโรงพยาบาล นักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับโรคนี้อย่างเร่งด่วน ไม่เว้นแต่นักวิจัยไทยเพื่อหาวัคซีนที่จะใช้ป้องกันโรค และตัวยาที่จะใช้ในการรักษา มีข้อมูลงานวิจัยตีพิมพ์เผยแพร่เป็นจำนวนมาก การเขียนบทความนี้คณะผู้เขียนมีความประสงค์จะให้ผู้ปฏิบัติงานธนาคารเลือด มีความรู้ความเข้าใจในโรค COVID -19 และผลกระทบของโรคนี้ต่องานบริการโลหิตเพื่อที่จะจัดหาเลือดที่ปลอดภัยให้แก่ผู้ป่วยที่ต้องรับเลือดต่อไป

ประวัติความเป็นมา

เชื้อไวรัสโคโรน่า เป็น RNAสายเดี่ยว ยาว 26 -32 กิโลเบส (kb) ห่อหุ้มด้วยเปลือกโปรตีนที่มีขายื่นออกมาโดยรอบเรียกว่า หยรำ มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 60-140 นาโนเมตร (nm) จะมีลักษณะเหมือนมงกุฎภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เชื้อโคโรน่าสามารถจัดจำแนกได้ 4 ชนิด ได้แก่ ชนิดอัลฟา (a) เบต้า (B)แกรมม่า (y) และเดลต้า (8) แตเดิมมี 6 สาย พันธุ์ก่อให้เกิดโรค ทางเดินหายใจในมนุษญ์ทั้งสิ้น โดยสี่สายพันธ์ก่อให้เกิดโรค ทางเดินหายใจไม่รุนแรง ได้แก่ HCoV-NL63,HCoV-229E เป็นโคโรน่าไวรัสชนิดอัลฟา HCoV-HKU, HCoV – OC43 เป็นโคโรน่า ไวรัสชนิดเบต้า ส่วนอีกสองสายพันธ์ที่ก่อให้เกิดโรคทางเดินหายใจชนิดรุนแรงทำให้เสียชีวิตได้ เป็นโคโรน่าไวรัสชนิดเบต้า พบเมื่อสองทศวรรษที่ผ่านมา คือเชื้อ SARS – CoV ทำให้เกิดโรค SARS (severe acute respiratory syndrome) ระบาดในมณฑลกวางตุ้งสาธารณรัฐประชาชนจีนและเขตปกครองพิเศษฮ่องกง ระหว่างปี ค.ศ. 2002-2003 มีผู้ติดเชื้อทั้งหมด 8,422 ราย ผู้เสียชีวิต 916 ราย อัตราการเสียชีวิตร้ยละ 11 อีกสิบปีต่อมา ค.ศ. 2012 เชื้อ MERS-CoV ทำให้เกิด MERS(Middle East Respiratory Syndrome) ระบาดในประเทศซาอุดิอาระเบีย มีผู้ติดเชื้อทั้งหมด 2,494 ราย ผู้เสียชีวิต 858 ราย อัตราการเสียชีวิตร้อยละ 34 ใน ปลายปี ค.ศ.2019 ได้เกิดเชื้อโคโรน่าสายพันธุ์ใหม่ และทำให้เกิดโรคทางเดินหายใจชนิดรุนแรงที่ทำให้เสียชีวิตได้ อาการคล้ายคลึง กับโรค

SARS ที่เมืออู่ฮั่น มณฑลหูเป่ย ประเทศสาธารณรัฐ ประชาชนจีน จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์จีนพบว่าเชื้อ โคโรน่าชนิดใหม่นี้เหมือนกับเชื้อ SARS – CoV เป็นอย่างมากจน ได้ชื่อว่า SARS – CoV-2 เป็นโคโรน่าไวรัสชนิดเบต้า โดยองค์การอนามัยโรคให้ชื่อโรคใหม่นี้ว่า COVID -19 อาการของโรคนี้มีหลายอาการมาก ได้แก่ ไม่มีไข้ มีไข้ต่ำๆ มีไข้สูง ไอแห้ง เจ็บคอ ปวด ศีรษะ มึนงง หายใจลำบาก ท้องเสีย คลื่นไส้อาเจียน ปวดเมือย กล้ามเนื้อ อ่อนเพลีย จมูกไม่ได้กลิ่น ปอดบวม และอวัยวะล้มเหลวหลายระบบ ได้แ ปอด หัวใจ และสมอง ส่งผลให้ผู้ป่วยเสียชีวิตอย่างรวดเร็ว โรคนี้แตกต่างจากโรค SARS เพราะระบาด ได้รวดเร็วกว่าโรค SARS มาก เนื่องจากมีระยะเวลาการพักตัวนานกว่าและมีผู้ป่วยร้อยละ 80 มีอาการน้อยมากคล้ายเป็นไข้หวัดธรรมดาจึงกลายเป็นพาหะแพร่เชื้ออย่างดี คำนวณจากตัวเลข ณ เวลาปัจจุบัน (วันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2563) อัตราการตายร้อยละ 2.3 ซึ่งถือว่าน้อยกว่าโรค SARS ไม่มากนัก COVID -19 อาการจะมีความรุนแรงน้อยกว่า SARS และมีการระบาดอย่างรวดเร็วมาก สามารถแพร่กระจายไปทั่วโลก ทำให้มีผู้เสียชีวิตเป็นจำนวนมาก

วิธีเข้าเซลล์ผู้ถูกอาศัยของโคโรน่าไวรัสและการเพิ่มจำนวนไวรัส

ไวรัสทุกชนิดเป็นปรสิตภายในเซลล์ ไวรัสจะแพร่พันธุ์ได้ก็ต่อเมื่ออาศัยเซลล์ผู้ถูกอาศัย ช่วยสร้างไวรัสตัวใหม่ โคโร่น่าไวรัสก็เช่นกัน ส่วนของ spike (S) glycoprotein มีสอง subunits คือ S1 และ S2 โดย S1 subunit ประกอบด้วย 2domains คือ S และ S โคโรน่าไวรัสต่างชนิดกันจะใช้ domain ต่างกันจับกับ cell receptor ของผู้ถูกอาศัย ขบวนการคือ S1 ซึ่งมี receptor

Binding domain (RBD) จะเชื่อมต่อกับ peptidase domain (PD) บน angiotensin – coverting enzyme 2 (ACE2) ส่วน S2 จะเป็นตัวช่วยให้เกิดการหลอมรวมเปลือก หุ้มไวรัสกับเยื่อหุ้ม เซลล์ ผู้ถูกอาศัย แล้วปล่อย RNA ของไวรัสเข้าในเซลล์ โดยทั้ง SARS – CoV และ SARS – CoV-2 ใช้ S domain จับกับ ACE2 เป็น receptor ในการเข้าเซลล์เหมือนกัน ส่วน MERS-CoV ใช้ dipeptidyl peptidase 4 (DPP4)หรือ CD 26 เป็น receptor ในการเข้าเซลล์เหมือนกันส่วน MERS-CoV ใช้ dipeptidyl peptidase 4(DPP4) หรือ CD 26 เป็น receptor ใน การเข้าเซลล์ เมื่อไวรัสเข้าเซลล์ได้แล้วจะเริ่มขบวนการเพิ่มจำนวน ไวรัส โดย RNA genome ของไวรัสจะเข้าสู่ cytoplasm ของ เซลล์ แล้วสั่งให้เซลล์สร้างโปรตีน (translation) คือ polyroteins และ structure proteins ซึ่งเป็น envelope หรือเปลือกหุ้มของไวรัส จากนั้น genome RNA ก็จะจำลองตัวเอง (replication) หลังจากนั้น organelies ของเซลล์ คือ endoplasmic reticulum หรือ golgi และ nucieocapsid จะทำหน้าที่รวม RAN genome ของไวรัสกับโปรตีนเปลือกหุ้ม แล้วหลอมรวกับเยทื่อหุ้มเซลล์จากนั้นก็บ่อยให้ไวรัสออกจากเซลล์ ถึงแม้ว่า ACE2 จะเป็นช่องทางเข้าเซลล์ ของโคโรน่าแต่หน้าที่พื้นฐานของ ACE2 นั้นมี ความสำคัญต่อการสร้างฮอร์โมน angiotensin (Ang) ฮอล์โมนนี้มีหน้าที่ควบคุมการหดตัวของหลอดเลือและความดันโลหิต

ACE2 เป็นโปรตีน type 1 membrane พบได้ที่ปอด หัวใจ ไต และลำไส้เล็ก การทดลองของ ACE2 มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือด

ความแตกต่างทางโครงสร้างของเชื้อไวรัส SAR – CoV และ SAR – CoV2

เชื้อโคโรน่าทั้งสองชนิดนี้มีลักษณะคล้ายกันมาก โดยไวรัสทั้งสองชนิดมีโครงสร้างหลักที่เหมือนกันคือ genome RAN สายเดี่ยวถูกหุ้มล้อมด้วยโปรตีน nucieocapsid มีเปลือกหุ้มคือ โปรตีน membrane และโปรตีน envelope และส่วนที่ยื่นออกมาจาก membrane คือ spike glycoprotein ซึ่งเป็นส่วนที่ใช้เกาะกับ ACE2 receptor บนเซลล์ ผู้ถูกอาศัย จากการศึกษาที่ผ่านมาคาดว่ามีแรงกดดันจาก การคัดสรรโดยธรรมชาติให้เกิด ความเปลี่ยนแปลงของ SARS – CoV ในส่วน nucieocapsid spike glycoprotein และ ORF ab regions (open reading frame) ซึ่งเป็นรหัสเบสตั้งต้นของการสร้างโปรตีน ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงของโครงสร้าง envelope , membrane และ ORF proteins โดยพบว่า ส่วนของ nucleocapsid มีการเปลี่ยนแปลงของอำมิโนแอชิด 2 ตำแหน่ง แก่ ตำแหน่งที่ 380 SARS – CoV เป็น Asn (asparagines) residue ส่วน SARS – CoV- 2 gxHo Gln (glutamine) residue และตำแหน่งที่ 410 SARS – CoV เป็น Ala (alanine) residue ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Thr (threonine) residue ส่วนของ spike มีการเปลี่ยนแปลงของอะมิโนแอชิด 2 ตำแหน่ง เช่นเดียวกัน ได้แก่ ตำแหน่งที่ 536 SARS – CoV เป็น Asp (aspartic acid) residue ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Asn residue และตำแหน่งที่ 644 เป็น SARS – CoV Ala ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Thr residue ส่วน ORFlab regions ที่เปลี่ยนแปลงไปมีผลทำให้อะมีโนแอซิคเปลี่ยนไป 3 ตำแหน่ง คือ ตำแหน่งที่ 501 SARS – CoV เป็น Ala residue ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Gin residue ตำแหน่งที่ 723 SARS – CoV เป็น Gly (glycine) residue ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Ser (Serine ) residue และตำแหน่งที่ 1,010 SARS – CoV เป็น Ile (isoleucine) residue ส่วน SARS – CoV- 2 เป็น Pro (proline) residue การที่อะมิโนแอชิดที่เปลี่ยนไปหลายตำแหน่งอาจจะมีผลต่อการก่อโรคที่แตกต่างกันของไวรัสทั้งสองชนิดนี้โดยอาจส่งผลต่อการจับกับ ACE2 receptor บนเซลล์ผู้ถูกอาศัยโดย SARS – CoV- 2 อาจจะจับกับ ACE2 receptor ได้ดี ทำให้การเข้าสู่เซลล์ได้ดีกว่า SARS – CoV ทำให้ระบาดรวดเร็วกว่ามากและการจำลองตัวเองที่ช้ากว่าของ SARS – CoV- 2 ก็มีผลทำให้ระยะเวลาพักตัวยาวนานกว่า SARS – CoVส่งผลให้โรค COVID – 19 มีผู้ไม่แสดงอาการหรือแสดงอาการน้อยมากจึงสามารถแพร่เชื้อได้ดีเพราะไม่รู้ตัวว่าป่วย แตกต่างจากที่โรค SARS และ MERS เมื่อผู้ป่วยติดเชื้อจะช่วยจะป่วยหนักอย่างรวดเร็วจึงจึง ไม่สามารถเดินทางไปไหนมาไหนได้ การศึกษาโครงสร้างของไวรัสอย่างละเอียดจะมีประโยชน์ทำให้เข้าใจว่าไวรัสก่อโรคได้อย่างไรและจำนำความรู้นี้ไปใช้ประโยชน์ในการรักษาผู้ป่วย รวมถึงผลิตยาต้านหรือวัคซีนต่อไป

การตอบสนองและระบบภูมิคุ้มกันเมื่อติดเชื้อไวรัสโคโรน่า

เมื่อเปรียบเทียบระหว่างโรค COVID – 19 กับโรค SARS และ MERS แล้วโรคโควิด COVID – 19 ดูเหมือนมีความรุนแรงน้อยที่สุด เพราะผู้ป่วยประมาณร้อยละ 85 มีอาการน้อยจนถึงไม่มีอาการเลย ร้อยละ 10 มีอาการหนัก และร้อยละ 5 มีอาการหนักจนเสียชีวิต สภาพร่างกายและอายุของผู้ป่วยที่ติดเชื้อนั้นมีผลให้ระบบภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อไวรัสแตกต่างกัน ความรุนแรงของโรคนี้จะมีความแตกต่าง

กันในแต่ละช่วงวัย ในเด็กและวัยรุ่นจะมีความรุนแรงน้อยกว่ามาก เมื่อผู้ป่วยมีอายุมากขึ้นความรุนแรงของโรคจะมากขึ้นตามลำดับ ในเด็กและวัยรุ่นส่วนใหญ่แทบไม่มีอาการเลย ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีเมื่อติดเชื้อ 2-3 สัปดาห์อาจจะมีแค่อาการไอ เกิดจากความพยายามของร่างกายที่จะสกัดกั้นไม่ให้ไวรัสลงสู่ปอด เมื่อระบบภูมิคุ้มกันจัดการกับไวรัสได้ อาการไอก็จะหายไปและหายจากโรคได้เอง ซึ่งจะแตกต่างจากผู้ป่วยที่มีอายุมากหรือมีโรคประจำตัว เช่น โรคความดันโลหิตสูง โรคหัวใจ โรคเบาหวาน และโรคอื่นๆ ไวรัสอาจจะลงสู่ปอดได้ ที่ถุงลมในปอดจะมีเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันมากมาย เช่น เม็ดเลือดขาว lymphocytes และ macrophages รวมถึงสารหลั่ง cytokines,chemokines และ factors อื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกันที่มีบทบาทที่ดักจับและทำลายสิ่งแปลกปลอมที่เข้าไปกับอากาศที่เราหายใจ การต่อต้านเชื้ออย่างรุนแรงของระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยจะทำให้เกิดภาวะเม็ดเลือดขาวต่ำ (lymphopenia) และปอดบวม (pneumonia) มีจุดในปอดเนื่องจากเซลล์ปอดแตกเสียหาย เมื่อเซลล์ปอดแตกมากเข้าก็จะเกิดภาวะน้ำท่วมปอดตามมา นำไปสู่ภาวะการหายใจจล้มเหลวและเสียชีวิตเพราะขาดออกซิเจนในที่สุด เชื้อ SARS-CoV-2 เมื่อเข้าสู่เซลล์ผู้ถูกอาศัย แล้วไม่ได้ทำให้เซลล์นั้นๆแตก แต่เป็นระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเองที่ทำลายเซลล์ปอดที่ติดเชื้อ จากการศึกษาพบว่าผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรงจะมีการหลั่ง proinflammatory cytokines เพิ่มขี้นในระดับที่สูง ได้แก่ IL-2,IL-7,IL-10,G-CSF,IT-10,MCP-1,MIP-1A และ TNFa ภาวะเช่นนี้เรียกว่า cytokine storm การที่ระบบภูมิคุ้มกันทำงานอย่างรุนแรงเกินไปทำให้ปอดเสียหายมากกว่าการทำลายจากไวรัสเสียอีก5,7 จากข้อมูลที่ผ่านมาแทบจะไม่มีการเสียชีวิตของเด็กและวัยรุ่นจากการติดเชื้อเลย อัตราการเสียชีวิตจะสูงขึ้นในวัยผู้ใหญ่จนถึงวัยชราที่มีโรคประจำตัว การที่เด็กและวัยรุ่นมีความรุนแรงของโรคน้อยกว่านั้นสันนิษฐานว่าเด็กไม่มีเซลล์เม็ดเลือดขาวที่จดจำไวรัสโคโรน่ามาก่อน (memory cells) ระบบภูมิคุ้มกันมีความจำเพาะต่อโคโรน่าไวรัสแตกต่างจากในผู้ใหญ่เนื่องจากผู้ใหญ่อาจจะเคยติดเชื้อโคโรน่าไวรัสหรือเชื้อไวรัสระบบทางเดินหายใจชนิดอื่นๆ มามากกว่าเด็กๆ ทำให้ตอบสนองต่อเชื้อ SARS-CoV-2 ได้อย่างรวดเร็วและรุนแรงกว่าในเด็กเพราะเป็น secondary immune response ซึ่งการตอบสนองจะรวดเร็วและรุนแรงกว่า primary immune response มาก ดังนั้นการเสียชีวิตในวัยผู้ใหญ่และวัยชรา จึงเกิดจากการทำลายเซลล์เนื้อเยื่อและอวัยวะโดยระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเองไม่ได้เกิดจากไวรัสทำลาย เป็นเหตุผลที่อธิบายได้ว่า ทำไมแทบจะไม่พบการเสียชีวิตในเด็กและวัยรุ่นเลย7

การศึกษาในผู้ป่วยที่เสียชีวิตจากโรค SARS เมื่อครั้งที่มีการระบาดเมื่อปี ค.ศ.2003 ของมหาวิทยาลัยปักกิ่ง ประเทศจีน ร่วมกับมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา และมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล ประเทศออสเตรเลีย เพื่อหาสาเหตุของการเสียชีวิตของผู้ป่วย 8 รายที่อวัยวะล้มเหลวหลายระบบ โดยใช้เนื้อเยื่อจากระบบทางเดินหายใจ เซลล์ภูมิคุ้มกัน ระบบทางเดินอาหาร ไต สมอง หัวใจ ตับอ่อน ต่อมไทรอยด์ ต่อมหมวกไต และกล้ามเนื้อ มาตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแล้วพบว่าเชื้อไวรัสอยู่ในไซโตพลสาซึมของเซลล์ในระบบทางเดินหายใจ เซลล์ภูมิคุ้มกันระบบทางเดินอาหาร ไต และสมอง แต่ไม่พบเชื้อไวรัสในไซโตพลาสซึมของเซลล์หัวใจ ตับอ่อน ต่อมไทรอยด์ ต่อมหมวกไต และกล้ามเนื้อ แต่เดิมมีความเชื่อว่าไวรัส SARS ป็นไวรัสของระบบทางเดินหายใจ ดังนั้นควรจะพบไวรัสในเซลล์ระบบทางเดินหายใจเท่านั้น แต่ผลการทดลองจากงานวิจัยนี้ทำให้ต้องตั้งสมมุติฐานใหม่ คือเมื่อไวรัส SARS ลงสู่ปอดแล้วเข้าไปขยายพันธุ์ในเซลล์เยื่อบุผิวปอด ระบบภูมิคุ้มกันจะส่งเม็ดเลือดขาวมาทำลายเซลล์นั้นๆ ไวรัสจึงถือโอกาสเข้าไปอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดขาวด้วย เพราะเซลล์เม็ดเลือดขาวเองก็มี ACE2 receptor ที่เป็นทางเข้าของไวรัส เมื่อเม็ดเลือดขาวกลับเข้าไปหมุนเวียนในระบบหมุนเวียนโลหิตก็จะนำไวรัสไปยังอวัยวะอื่นๆต่อไป จึงทำให้ผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรงมีอวัยวะล้มเหลวหลายระบบและเสียชีวิตในที่สุด การศึกษานี้พบว่าไวรัส SARS ทำลายเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันทั้งที่อยู่ในเลือด ได้แก่ T lymphocytes,B lymphocytes,monocytes,macrophage ม้าม ต่อมน้ำเหลือง และเซลล์เยื่อบุผิวของอวัยวะต่างๆ ได้แก่ เซลล์ปอด หลอดลม ท่อหน่วยไต เยื่อเมือก ลำไส้เล็กและเซลล์ประสาทในสมอง ทั้งยังพบว่าผู้ป่วยมักมีภาวะเม็ดเลือดขาวต่ำ (lymphopenia) พบเป็นปกติ ดังนั้นไวรัสโคโรน่า จึงเป็นไวรัสที่โจมตีเกือบทุกเซลล์ในร่างกาย ถ้าเซลล์ใดมี ACE2 receptor ไวรัสก็จะเข้าเซลล์นั้นได้8

การพัฒนาวัคซีนที่ใช้รักษาโรค COVID-19

ปัจจุบันวัคซีนและยาที่ใช้รักษาโรค COVID-19 ยังอยู่ในขั้นตอนของการวิจัยในสัตว์ทดลองและในมนุษย์ คาดว่าไม่เกินสิ้นปี ค.ศ. 2020 จะประสบความสำเร็จและสามารถนำมาใช้ได้จริง ก่อนหน้านี้เมื่อครั้งโรค SARS ระบาด ได้เคยมีการพัฒนาวัคซีนต่อโรคนี้ไว้บ้างแล้ว แต่ก็ยังไม่สำเร็จและยังไม่สามารถนำออกมาใช้จริงเนื่องจากโรคหยุดระบาดและหายไปเอง การผลิตวัคซีนเพื่อป้องกันโรค SARS จึงไม่มีความจำเป็น ต่างจากโรค COVID-19 ที่มีการระบาดในระดับ pandemic และไม่มีแนวโน้มว่าจะหายไปเอง การผลิตวัคซีนเพื่อป้องกันโรค COVID-19 ที่มีการระบาดในระดับ pandemic และไม่มีแนวโน้มว่าจะหายไปเองเหมือนโรค SARS แต่อาจจะลดความรุนแรงลงและกลายเป็นโรคตามฤดูกาล คือมีการระบาดเป็นระยะๆ เรื่อยไป การพัฒนาวัคซีนต่อ COVID-19 ให้สำเร็จจึงเป็นสิ่งจำเป็น ในอดีตที่ผ่านมา

การพัฒนาวัคซีนต่อเชื้อ SARS-CoV และ MERS-CoV นั้นจะใช้ spike(S)protein ซึ่งคือส่วนของขาที่ยื่นออกมาจากเปลือกหุ้มของไวรัส ส่วนนี้ใช้จับกับเซลล์เป้าหมายเพื่อเข้าสู่เซลล์ S proteins ประกอบด้วยสอง subunits ได้แก่ S1 และ S2 ดังกล่าวไปแล้วข้างต้น ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์สามารถสร้างแอนติบอดีต่อ Sprotein เพื่อยับยั้งการเข้าสู่เซลล์ของไวรัสได้ดีกว่าโปรตีนจากส่วนอื่นๆของไวรัส9 การพัฒนาวัคซีนต่อ SARS-CoV-2 ปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ชนิด คือ RNA vaccine,DNA vaccine และ protein subunit RNA vaccine คือ Mrna (encoding ribonucleicacid) ของโปรตีน spike (S) ในโครงสร้างก่อนที่จะหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์ของผู้ถูกอาศัย การเข้าสู่เซลล์ผู้ถูกอาศัยของ corona-virus นั้นอาศัยโปรตีนหลายชนิดแต่โปรตีน S เป็นโปรตีนที่สำคัญที่สุดในการเชื่อมต่อกับ receptor และกลายเป็นสะพานทำให้ไวรัสเข้าสู่เซลล์มนุษย์ได้ เมื่อวัคซีน Mrna ของไวรัสถูกฉีดเข้าไปในร่างกาย immune cells จากต่อมน้ำเหลืองจะใช้ Mrna ของไวรัสสร้างโปรตีนแอนติเจนของไวรัสขึ้นมา เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันอื่นๆ จะเห็นว่าโปรตีนนี้เป็นสิ่งแปลกปลอมแล้วจะจดจำไว้ ข้อดีของวัคซีนชนิดนี้ คือ ร่างกายจะสั่งให้โปรตีนของไวรัสทำงานเช่น กับที่ไวรัสกระทำต่อผู้ถูกอาศัย ส่วน DNA vaccine คือวัคซีนที่สร้างจาก recombinant DNA techoology ผลิตโดย genetic modification DNA ที่ใช้จะเป็นรหัสพันธุกรรมของโมเลกุลเป้าหมาย นำไปใส่ plasmid หรือ viral vector แล้วใส่เข้าไปในจุลชีพ หรือ cell line ที่เหมาะสมเพื่อให้ผลิต DNA ออกมาในปริมาณมาก หลังจากนั้นจะทำการสกัดและทำให้บริสุทธิ์ แล้วฉีด DNA เข้าร่างกายในรูปของ plasmids บวก promoter เพื่อให้ร่างกายสังเคราะห์โปรตีน immunogenic ต่อไป ข้อได้เปรียบของวัคซีนชนิดนี้คือ กระตุ้นทั้ง humoral และ cellular immunity อีกทั้งการผลิต plasmids ทำได้ง่ายและสามรถผลิตได้ในปริมาณมากมีความเสถียรสูงไม่ต้องเก็บรักษาด้วยการแช่เย็น ข้อเสียคือ วัคซีนชนิดนี้จำเพาะต่อโปรตีน immunogens เท่านั้น protein subunit vaccine เป็นวัคซีนที่มีเฉพาะส่วนที่เป็น antigenic determinant ของจุลชีพก่อโรค antigenic determinant ที่อยู่ใน vaccine เป็นตัวกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งดีกว่าวัคซีนที่เป็นตัวเชื้อโรคทั้งหมด เพราะจะสามารถลดผลข้างเคียงจากการได้รับวัคซีนได้ subunit vaccine ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนพื้นผิวหน้าของจุลชีพก่อโรค

แต่โครงสร้างเหล่านี้มักมีความเป็นแอนติเจนต่ำ เพื่อทำให้วัคซีนมีประสิทธิภาพจึงนำไปเชื่อมต่อกับโมเลกุลโปรตีนชนิดอื่น ในขั้นตอนการทำแอนติเจนโปรตีนให้บริสุทธิ์นั้นก็มักจะทำให้สูญเสียความเป็น immunogenicity ดังนั้นจะต้องมีการเชื่อมต่อกับตัวพาโปรตีนหรือ aluminum salt10

การรักษาด้วยวิธี immunother ในโรคติดเชื้อด้วยพลาสมาและ monoclonal antibodies

การรักษาโรคติดเชื้อไวรัสด้วยวิธี immunotherapy คือการใช้ passive an tibodies มีอยู่ใน convalescent plasma ของผู้ป่วยที่หายดีแล้ว ส่วนการรักษาด้วย monoclonal antibodies คือ การต่อยอดจากการใช้ convalescent plasma โดยนำเซลล์เม็ดเลือดขาวของผู้ป่วยที่หายดีแล้ว มาผลิต hybridoma cell line ทำให้สามารถสร้างแอนติบอดีได้ในปริมาณมาก แล้วนำมาใช้ในลักษณะของยาเพื่อรักษาโรคต่อไป ในอดีตที่ผ่านมาเคยมีการใช้ convalescent plasma เพื่อรักษาโรคติดเชื้อไวรัสหลายโรค ได้แก่ Influenza A (H1N1)11 Ebola virus12,13, SARS14 และ MERS15 เมื่อ COVID-19 เริ่มระบาดใน

ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีนได้นำ วิธีการรักษาด้วย convalescent plasma มาใช้16 convalescent plasma มีการใช้ในการป้องกัน (passive immunization) และรักษาโรคติดเชื้อมากว่าทศวรรษแล้ว ภูมิคุ้มกันที่อยู่ใน convalescent plasma เกิดขึ้นเมื่อคนติดเชื้อไวรัส เช่น SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นสาเหตุของโรค COVID-19 แล้ว ระบบภูมิคุ้มกันของคนนั้นจะสร้างแอนติบอดี เพื่อต่อต้านไวรัส แอนติบอดีเหล่านั้นจะเข้าออยู่ในพลาสมา เมื่อคนนั้นหายจากโรคก็จะมีแอนติบอดี

ปริมาณสูงอยู่ในพลาสมา ถ้าทำการบริจาดพลาสมาก็จะได้แอนติบอดีในพลาสมาที่มีปริมาณมากพอที่จะนำไปรักษาผู้ป่วยที่มีอาการหนักให้ฟื้นตัวได้เร็วขึ้น การใช้ convalescent plasma เพื่อป้องกันและรักษาโรคติดเชื้อเริ่มต้นในศตวรรษที่ 20 โดยเมื่อต้นทศวรรษ 1950s มีการนำ immunoglobulin ของผู้บริจาดโลหิตที่มีสุขภาพดีหรือผู้ป่วยที่หายจากโรคแล้วมาทำให้เข้มข้นและบริสุทธิ์เพื่อใช้เป็นทางเลือกในการรักษาโรคติดเชื้อรุนแรง รวมถึงโรคที่ระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง คือ allergies และ autoimmune ในกรณีของโรค Influenza A (H1N1) pdm09,Spanish Influenza A (H1N1) และ SARS การใช้ convalescent plasma จะลดอัตราการตายและปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ในโรคดังกล่าวได้ การใช้ convalescent plasma จะลดระยะเวลาที่ผู้ป่วยต้องใส่เครื่องช่วยหายใจและลดวันนอนโรงพยาบาล ดังนั้นเมื่อมีการระบาดใหญ่ของโรคติดเชื้อต่างๆ ได้แก่ Spainish flu,SARS,West Nile และ Ebola virus convalescent plasma จะถูกนำมาใช้ในการรักษา เมื่อครั้งมีการระบาดใหญ่ของ SARS ในฮ่องกง ได้ใช้ convalescent plasma รักษาผู้ป่วยมากถึง 80 ราย ปรากฏว่าสามารถลดระยะเวลานอนโรงพยาบาลของผู้ป่วยลงได้15,17 แต่ใช้ว่าการรักษาด้วย convalescent plasma จะแต่มีข้อดีเท่านั้น การรักษาด้วยวิธีนี้มีข้อเสียเช่นกัน เพราะการรักษานี้อาจจะทำให้เกิดปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ การรับพลาสมา ได้แก่ transfusion association circulation overload (TACO) พบประมาณร้อยละ 12 ในผู้ป่วย COVID-19 สูงอายุ transfusion related acute injury (TRALI) พบได้น้อยกว่า 1 ใน 5,000 ครั้งของการรับพลาสมา แต่ในช่วงที่มีการระบาดของ COVID-19 ทำให้โอกาสเกิด TRALI มีสูงขึ้น ดังนั้นการคัดกรองผู้บริจาดโลหิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้หญิงที่เคยตั้งครรภ์แล้วมีแอนติบอดีต่อต้าน coronavirus ชนิดหนึ่งจะกระตุ้นให้ติดเชื้อไวรัสสายพันธุ์อื่นได้ง่ายขึ้น17

การทดลองเพื่อสร้าง hybridoma cell line ที่หลั่ง mono-clonal antibodies ซึ่งสามารถ neutralize เชื้อไวรัสโคโรน่าก่อโรคมีมาตั้งแต่การระบาดของ SARS และ MERS แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จ ไม่สามารถนำมาผลิตเป็นยาได้ เมื่อมีการระบาดของ COVID-19 ก็ได้นำเอา hybridoma ที่เคยสร้างไว้เมื่อครั้ง SARS และ MERS แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จ

ไม่สามารถนำมาผลิตเป็นยาได้ เมื่อมีการระบาดของ COVID-19 ก็ได้นำเอา hybridoma ที่เคยสร้างไว้เมื่อครั้ง SARS ระบาด มาผลิตแอนติบอดีอีกครั้งว่าสามารถ neutralize เชื้อ SARS-CoV-2 ได้หรือไม่ โดย monoclonal antibodies จะจำเพาะกับ spike protein ของ SARS-CoV และ MERS-CoV เมื่อ monoclonal antibodies จับกับ spike protein แล้วจะทำให้ไวรัสไม่สามารถจับกับ ACE2 receptor บนผิวเซลล์มนุษย์ได้ เป็นการสกัดกั้นการเข้าสู่เซลล์ของไวรัส monoclonal antibodies ที่ neutralize MERS-CoV และน่าจะมีประสิทธิผลกับ SARS-CoV-2 แสดงใน Table 2

ไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิตที่กลายพันธุ์ได้อย่างรวดเร็วและการสร้าง hybriddoma cell line ที่หลั่ง monoclonal antibodies ก็มิใช่เรื่องง่าย ดังนั้นการสร้าง monoclonal antibodies ที่จำเพาะต่อโปรตีนหลายๆ ส่วนของไวรัสเป็นสิ่งที่จำเป็น เพราะไวรัสกลายพันธุ์ไปแล้วมี epitope ของโปรตีนเปลี่ยนไป monoclonal antibodies หลายๆ ชนิดมาทำเป็น cocktail จะมีประสิทธิภาพในการ neutraliza ไวรัสได้ดีกว่า อย่างไรก็ตามการนำ monoclonal antibodies มาผลิตเป็นยาเพื่อต้านไวรัส ยังคงเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก เนื่องจากการผลิตมีความยุ่งยากและมีราคาแพง อีกทั้งยังคงต้องมีงานวิจัยมารองรับว่ามีประสิทธิผลจริงเมื่อผลิตเป็นยาเพื่อใช้กับมนุษย์18

ผลกระทบจากการระบาดของโรค COVID-19 ต่องานบริการโลหิต

การระบาดของโรค COVID-19 เมื่อปลายปี ค.ศ.2019 มีผลกระทบโดยตรงต่องานบริการโลหิต ทำให้เกิดการขาดแคลนโลหิตในหลายประเทศ เนื่องจาก RNA ของไวรัสสามารถตรวจพบได้ในพลาสมา ซีรัมและเม็ดเลือดขาวของผู้ป่วย ระยะฟักตัวของโรคมีเวลายาวนานถึง 14 วัน จึงมีโอกาสที่ผู้ป่วยที่ได้รับเชื้อแล้วแต่ไม่แสดงอาการจะมาบริจาดโลหิตมีความเป็นไปได้สูง ทำให้ผู้ป่วยมีความเสี่ยงต่อการได้รับเลือดที่มี RNA ของไวรัส ธนาคารเลือดจึงมีมาตราการป้องกันความเสี่ยงดังกล่าว โดยมีระบบการคัดกรองผู้บริจาดโลหิตที่มีประสิทธิภาพในการกรองผู้ที่มีความเสี่ยงออกไม่ให้บริจาดโลหิต เนื่องจากปัจจุบันธนาคารเลือดยังไม่มีการตรวจกรอง coronavirus ในโลหิตบริจาด19 WHO ได้ออกคู่มือสำหรับการคัดกรองผู้บริจาดโลหิตในระหว่าง COVID-19 pandemic มีรายละเอียดดังนี้

ลดความเสี่ยงที่อาจจะเกิดขึ้นจากการพร่เชื้อผ่านการรับเลือด20

ยังไม่มีรายงานว่าเชื้อ SARS-CoV-2 สามารถติดต่อจากการได้รับผลิตภัณฑ์โลหิต จากศึกษากลุ่มตัวอย่างขนาดเล็ก

พบว่าส่วนประกอบโลหิตที่ได้รับบริจาดจากผู้ป่วย COVID-19 ที่ยังไม่แสดงอาการ ไม่ทำให้ผู้ป่วยที่ได้รับส่วนประกอบโลหิตนั้นๆ ติดเชื้อ ความเสี่ยงติดเชื้อโคโรน่าไวรัสจากการรับเลือดของผู้ป่วย COVID-19 ที่ไม่แสดงอาการยังคงเป็นเพียงทฤษฏี แต่มีข้อควรระวังในการบริจาดโลหิต ดังนี้

1.ควรจะให้ความรู้แก่ผู้บริโภคโลหิตว่าควรเลื่อนการบริจาดออกไป เมื่อรู้ว่าตนเองมีความเสี่ยงที่จะติดเชื้อ COVID-19 หรือเมื่อรู้สึกไม่สบายจากโรคทางเดินหายใจ ได้แก่ มีไข้ ไอ หายใจไม่ออก ผู้ที่มีอาการเข้าข่ายโรค COVID-19 ควรถูกคัดแยกออกและควบคุมตามนโยบายของประเทศ

2.ในพื้นที่ที่มีการระบาดของเชื้อ SARS-CoV-2 ผู้บริจาดโลหิตควรแจ้งแก่ศูนย์บริการโลหิตทันที ถ้าหากหลังจากบริจาด 14 วัน มีอาการของโรคระบบทางเดินหายใจ

3.บุคคลที่สัมผัสกับผู้ป่วย COVID-19 ที่ได้รับการยืนยันหรือดูแลผู้ป่วย COVID-19 หรือผู้ที่เดินมาจากพื้นที่ที่มีการระบาด ควรเลื่อนการบริจาดโลหิตออกไปอย่างน้อย 14 วัน เพื่อรับประกันว่าไม่มีการติดเชื้อ SARS-CoV-2

4.บุคคลที่มีผลตรวจ SARS-CoV-2 เป็นบวกแต่ไม่แสดงอาการ ควรรอ 14 วัน หลังการตรวจครั้งสุดท้ายให้ผลลบ

จึงบริจาดโลหิตได้

5.บุคคลที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็น COVID-19 และได้รับการรักษาจนหายดีแล้ว สามารถบริจาดโลหิตได้เมื่อผลการตรวจเป็นลบแล้ว 14 วัน

วารสารโลหิตวิทยาและเวชศาสตร์บริการโลหิต ปีที่31 ฉบับที่ 1 มกราคม-มีนาคม 2564

7 July 2564

By STY/Lib

Views, 18306