นศ.มหิดลพัฒนาแบบจำลองทำนายผลการกรองเชื้อไวรัส นวัตกรรมใหม่รักษาผู้ป่วยเอดส์

ป.ตรี มหิดลไอเดียเฉียบ พัฒนาแบบจำลองคณิตศาสตร์ ช่วยทำนายผลการรักษาผู้ป่วยเอดส์ด้วยวิธีกรองเชื้อเอชไอวี วิธีรักษาแบบใหม่ไร้ปัญหาเชื้อดื้อยา ทำนายผลก่อนการรักษาช่วยหาวิธีและความถี่ที่เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย ค่ารักษาไม่บานปลาย

นายกันตวงศ์ วุฒิวรกุลชัย นักศึกษาปริญญาตรีชั้นปีที่ 4 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของพลศาสตร์ของเชื้อไวรัสเอชไอวี เพื่อทำนายผลการรักษาผู้ติดเชื้อเอชไอวีด้วยวิธีการกรองเชื้อไวรัสออกจากร่างกาย หรือที่เรียกว่าวิธี อะฟีเรซีส (Apheresis) ซึ่งมี ดร.วรรณพงษ์ เตรียมโพธิ์ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิจัยนี้

นายกันตวงศ์ กล่าวว่า ปัจจุบันยังไม่มีวิธีรักษาผู้ป่วยโรคเอดส์หรือผู้ที่ติดเชื้อเอชไอวีให้หายขาดได้ แต่สามารถทำให้ผู้ติดเชื้อมีอายุยืนยาวโดยการรักษาด้วยยาต้านไวรัส เพื่อยังยั้งไม่ให้ปริมาณเชื้อเอชไอวีในร่างกายผู้ป่วยเพิ่มมากขึ้น แต่เนื่องจากมีปัญหาเชื้อดื้อยา จึงทำให้การรักษาหลายครั้งไม่ได้ผล

"ปัจจุบันเริ่มมีการศึกษาวิจัยการรักษาผู้ติดเชื้อเอชไอวีด้วยวิธีการกรองเชื้อไวรัสออกจากร่างกาย เพื่อแก้ปัญหาเชื้อดื้อยา ซึ่งวิธีนี้ใช้ได้ผลมาแล้วกับโรคไวรัสตับอักเสบซี แต่สำหรับโรคเอดส์นั้นยังอยู่ในระดับการวิจัยเท่านั้น" นายกันตวงศ์ เปิดเผยต่อทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ ในงานนิทรรศการโครงงานวิทยาศาสตร์ ครั้งที่ 11 ซึ่งคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พญาไท จัดขึ้นเมื่อวันที่ 11 มี.ค. ที่ผ่านมา

นายกันตวงศ์ศึกษากลไกการเปลี่ยนแปลงของเชื้อไวรัสเอชไอวีเมื่อเข้าสู่ร่างกาย และแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายกลไกดังกล่าวที่นักวิทยาศาสตร์เคยพัฒนาขึ้นมาก่อนหน้านั้น ซึ่งเริ่มมีการคิดค้นแบบจำลองทางคณิตศาสต์เพื่ออธิบายกลไกการเปลี่ยนแปลงของเชื้อไวรัสเอชไอวีเมื่อเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ขึ้นตั้งแต่เมื่อประมาณ 15 ปีก่อน

จากนั้นกันตวงศ์ได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายกลไกของเชื้อเอชไอวีในร่างกายมนุษย์ขึ้นใหม่ ประกอบด้วยระบบสมการ 22 สมการ ที่พิจารณาค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ประมาณ 90 ค่า ซึ่งมากกว่าระบบสมการที่นักวิทยาศาสตร์เคยพัฒนาขึ้นมาก่อนหน้านั้นประมาณเท่าตัว และที่ผ่านมายังไม่พบว่าเคยมีใครนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์มาใช้ทำนายผลการรักษาผู้ติดเชื้อเอชไอวีด้วยวิธีการกรองเชื้อออกจากร่างกายด้วย นี่จึงอาจเป็นครั้งแรกที่มีการนำแบบจำลองคณิตศาสตร์มาใช้ในเรื่องนี้

กันตวงศ์อธิบายว่า เมื่อมีการติดเชื้อเอชไอวีเข้าสู่ร่างกาย เชื้อไวรัสจะแฝงตัวเข้าไปอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดซีดี4+ ทีเซลล์ (CD4+ T cells) เพื่อเพิ่มจำนวนไวรัสให้มีปริมาณมากขึ้นและไปทำลายเซลล์เม็ดเลือดขาว CD4+ T cells ต่อไปเรื่อย อย่างไรก็ตาม ในระบบเลือดมี CD4+ T cells อยู่เพียงประมาณ 2% เท่านั้น ส่วนอีก 98% อยู่ในระบบเนื้อเยื่อน้ำเหลือง

เมื่อใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นคำนวณผลการกรองเชื้อเอชไอวีจากร่างกายผู้ป่วย พบว่าการกรองเลือด หากกรองเอา CD4+ T cells ที่ติดเชื้อเอชไอวีออกไป จะช่วยลดปริมาณเชื้อไวรัสได้มากกว่าการกรองเอาเฉพาะเชื้อไวรัสออกไป และหากกรองเอา CD4+ T cells ในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่ติดเชื้อเอชไอวีออกไป จะสามารถลดปริมาณเชื้อไวรัสได้มากกว่าการกรองจากเลือดเป็นปริมาณมาก

กันตวงศ์บอกว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถอธิบายระบบภูมิคุ้มกันและการเปลี่ยนแปลงของเชื้อเอชไอวีในร่างกายได้สอดคล้องกับผลการศึกษาในเชิงคลินิก ที่สำคัญสามารถใช้ในการทำงานผลการรักษาด้วยวิธีการกรองเชื้อไวรัสได้ เพื่อเลือกวิธีกรอง ช่วงเวลาการรักษา และความถี่ในการรักษาที่เหมาะสมกับผู้ป่วยมากที่สุด ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาเชื้อไวรัสดื้อยา และช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการรักษาพยาบาลได้

"จากการวิจัย สรุปได้ว่าการกรองเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ติดเชื้อเอชไอวีในระบบเนื้อเยื่อน้ำเหลืองให้ประสิทธิภาพในการรักษามากที่สุด ฉะนั้นจึงน่าจะมีการพัฒนาวิธีหรือเครื่องมือสำหรับกรอง CD4+ T cells ที่ติดเชื้อในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่มีประสิทธิภาพ และหากประเทศไทยทำได้เองก็จะช่วยลดการนำเข้าเครื่องมือจากต่างประเทศด้วย" กันตวงศ์ กล่าวสรุปพร้อมให้ข้อเสนอแนะ