"เส้นไหม" ดีมีประโยชน์ปลูกชั้นผิวหนังแท้ได้ด้วย

สกว. - นอกจากเส้นไหมจะใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมสิ่งทอจนสร้างชื่อให้กับประเทศไทยแล้ว เส้นไหมยังถูกนำมาใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์เป็นเวลาช้านาน เนื่องจากมีความเหนียวและเข้ากันได้เป็นอย่างดีกับเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต

ประโยชน์ของเส้นไหมนั้นทางสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ได้ส่งจดหมายข่าวบอกเล่ามายังผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่ามี ตั้งแต่ใช้เป็นด้ายเย็บแผล จนถึงขณะนี้มีการวิจัยจำนวนมากที่จะนำโปรตีนไหมมาใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์ชนิดอื่นๆ อาทิ การใช้เป็นเลนส์เทียม หลอดเลือดเทียม เส้นเอ็น หรือโครงสร้างสำหรับซ่อมแซมกระดูก เป็นต้น โดยไหมที่ใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์ในปัจจุบันเป็นไหมสีขาวที่ได้จากหนอนไหมพันธุ์ต่างประเทศ

อย่างไรก็ตาม มีรายงานผลการศึกษาเบื้องต้นพบว่า ไหมพันธุ์ไทยพื้นเมืองซึ่งส่วนใหญ่มีสีเหลือง มีลักษณะทางกายภาพบางประการที่แตกต่างและดีกว่าไหมพันธุ์ต่างประเทศ โดยเฉพาะไหมไทยสีเหลืองมีเส้นใยที่เล็กกว่า จึงมีพื้นที่ผิวมากกว่าและสามารถย่อยสลายได้ง่ายกว่า ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะนำมาประยุกต์ใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำไปใช้เป็นวัสดุค้ำจุน (scaffold) ให้เซลล์เติบโตในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนัง อีกทั้งไหมสายพันธุ์ไทยเป็นพันธุ์พื้นบ้านที่เลี้ยงง่าย และต้านทานโรคได้ดีกว่าไหมสีขาว เกษตรกรทั่วไปสามารถเลี้ยงได้ และยังเป็นการส่งเสริมการอนุรักษ์การเลี้ยงไหมไทยอีกประการหนึ่ง

ฝ่ายวิชาการ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) จึงได้ให้การสนับสนุนทุนวิจัยแก่ ผศ.ดร.วัลยา สุทธิขำ นักวิจัยจากภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม เพื่อดำเนินโครงการ “การเตรียมแผ่นไหมจากหนอนพันธุ์พื้นเมือง (นางลาย) เพื่อใช้เป็นวัสดุค้ำจุนสำหรับการวิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนัง”

เนื่องจากผิวหนังเป็นส่วนของร่างกายที่มีความสำคัญในการปกป้องอวัยวะภายใน ป้องกันสิ่งแปลกปลอมจากภายนอก และช่วยรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้เป็นปกติ ดังนั้นความผิดปกติที่เกิดขึ้นกับผิวหนังจะก่อให้เกิดปัญหามากมาย ตั้งแต่ทำให้เกิดความรำคาญใจไปจนถึงเป็นอันตรายแก่ชีวิต การแก้ไขหรือรักษาความผิดปกติที่ผิวหนังซึ่งถูกทำลายไปมาก อาจทำได้โดยอาศัยการวิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนัง ด้วยการปลูกเซลล์ผิวหนังบนวัสดุค้ำจุน แล้วนำไปวางแทนที่ผิวหนังส่วนที่ถูกทำลายไป

ทั้งนี้วัสดุค้ำจุนที่เหมาะสมสำหรับการวิศวกรรมเนื้อเยื่อ จะต้องไม่เป็นพิษ เข้ากันได้ดีกับเซลล์ของมนุษย์ มีความแข็งแรงเพียงพอ เซลล์สามารถยึดเกาะได้ดี และมีอัตราการย่อยสลายที่สัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อที่พัฒนาขึ้นมาทดแทน

นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการเตรียมแผ่นไหม โดยให้หนอนไหมสายพันธุ์ไทยพื้นเมือง (นางลาย) ที่ให้รังสีเหลือง พ่นเส้นใยออกมาโดยตรงบนแผ่นกระจกเรียบเพื่อสร้างแผ่นไหม 4 แบบที่มีความหนา 1-4 ชั้นตามลำดับ แล้วศึกษาสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ ความแข็งแรง ความหนา ความพรุน ของแผ่นไหมที่เตรียมขึ้น

จากนั้นทำการสกัดองค์ประกอบของโปรตีนส่วนที่เป็นกาวไหม (เซริซิน) ออกจากส่วนที่เป็นเส้นไหม แล้วทำให้ปราศจากเชื้อ ก่อนจะนำแผ่นไหมที่ได้ไปใช้เป็นวัสดุค้ำจุนสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ไฟโบรบลาสผิวหนังมนุษย์ ทั้งโดยวิธีการเลี้ยงด้วยเซลล์อิสระและเซลล์ที่เจริญเป็นแผ่นแล้ว ในอาหารสำหรับเพาะเลี้ยงเซลล์เป็นเวลา 28 วัน โดยศึกษาการเกาะติด การมีชีวิตรอด การเจริญเติบโต และความเข้ากันได้ระหว่างเซลล์กับแผ่นไหมควบคู่กันไป

ข้อดีของแผ่นไหมที่ได้จากการศึกษานี้ คือ สามารถเตรียมได้ง่าย ราคาถูก แม้แต่เกษตรกร หากได้รับการฝึกหัดก็สามารถเตรียมเองได้ อีกทั้งยังสามารถเตรียมเก็บไว้ได้ในปริมาณมากโดยสมบัติของแผ่นไหมไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อต้องการใช้งานก็นำมาลอกกาวแล้วทำให้ปราศจากเชื้อโดยการนึ่งฆ่าเชื้อที่ความดันสูง

ในขณะที่การเตรียมโปรตีนไหมมาใช้ในลักษณะอื่นๆ ต้องผ่านขั้นตอนการละลายก่อน และต้องใช้สารเคมีมาก ที่สำคัญคือไม่เสถียรพอที่จะทำการฆ่าเชื้อด้วยวิธีดังกล่าวได้ จึงต้องทำให้ปราศจากเชื้อด้วยวิธีอื่นที่ซับซ้อนกว่า นอกจากนี้แผ่นไหมดังกล่าวยังสามารถนำมาปรับเปลี่ยนรูปร่างเพื่อให้เหมาะสมกับงานสำหรับเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ ได้ เช่น การม้วนเป็นท่อสำหรับใช้การวิศวกรรมหลอดเลือด

เมื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพในการใช้แผ่นไหมเป็นวัสดุค้ำจุน พบว่า ประสิทธิภาพการเกาะติดของเซลล์ไฟโบรบลาสผิวหนังมนุษย์บนแผ่นไหมทั้ง 4 แบบอยู่ในเกณฑ์ดีและมีค่าใกล้เคียงกัน แต่หากพิจารณาในแง่ความสะดวกในการเตรียมแผ่นไหมแล้วพบว่าวัสดุค้ำจุนที่มีความหนา 3 ชั้นจะเตรียมได้ง่ายกว่า

ทั้งนี้เซลล์สามารถมีชีวิตรอด และเจริญได้ดีบนวัสดุค้ำจุนทั้ง 4 แบบ อีกทั้งยังสามารถสร้างคอลลาเจนและไกลโคอะมิโนไกลแคนได้มาก ซึ่งเป็นสิ่งปรารถนาสำหรับการเจริญของผิวหนังใหม่เพื่อเยียวยารักษาแผลอีกด้วย นอกจากนี้ หลังจากนำมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน พบว่าเซลล์สามารถสร้างโปรตีนและพัฒนาไปเป็นส่วนยึดเกาะกับวัสดุได้เป็นอย่างดี โดยความแข็งแรงของวัสดุค้ำจุนที่มีเซลล์ยึดเกาะแล้วมีค่าอยู่ในช่วงที่สอดคล้องกับความแข็งแรงของหนังมนุษย์

แม้ว่าแผ่นไหมที่เตรียมขึ้นจากงานวิจัยนี้จะไม่มีข้อจำกัดในเรื่องของขนาด คือ สามารถปรับเพิ่มหรือลดได้ตามที่ต้องการ อย่างไรก็ดีสำหรับแผลขนาดใหญ่ วัสดุค้ำจุนจากแผ่นไหมนี้จะทำหน้าที่เป็นโครงให้กับเซลล์ของหนังแท้ ให้สามารถเจริญและสร้างคอลลาเจนให้หนังมีความเหนียวและแข็งแรงมากขึ้น จากนั้นหากต้องการให้แผลปิดสนิท จำเป็นต้องใช้เซลล์จากหนังกำพร้ามาเลี้ยงเพื่อสมานแผลให้ปิดสนิทอีกชั้นหนึ่ง

ผลการทดลองข้างต้นจึงแสดงให้เห็นว่า เซลล์ไฟโบรบลาสผิวหนังมนุษย์สามารถเจริญและเข้ากันได้เป็นอย่างดีกับแผ่นไหมที่ใช้เป็นวัสดุค้ำจุนสำหรับการเลี้ยงเซลล์ ซึ่งเป็นแนวทางที่มีศักยภาพที่จะนำไปสู่การวิจัยและพัฒนาเพื่อประยุกต์ใช้เส้นไหมพันธุ์ไทยพื้นเมืองให้เป็นวัสดุค้ำจุนสำหรับการวิศวกรรมเนื้อเยื่อผิวหนังของมนุษย์ต่อไป