โลกของการแพทย์จะเปลี่ยนไปแบบไหน เมื่อวันหนึ่งเราเข้าถึงเทคโนโลยีการพิมพ์อวัยวะ ที่ไม่ใช่เพียงอวัยวะเทียมแต่เป็นอวัยวะที่เป็นเลือดเนื้อได้จริงๆ มองโลกอนาคตเมื่อความสำเร็จนั้นมาถึงกับ “ศ.ดร.นพ.สมชัย บวรกิตติ” อดีตแพทย์ผู้เชี่ยวชาญระบบทางเดินหายใจ และราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ผู้รักการอ่านวารสารงานวิจัย
“ผมว่าอีกสักประมาณ 50 ปีข้างหน้า มนุษย์เราจะเป็นอมตะ ไม่ใช่เพราะมีเวทมนต์คาถาอะไรนะ แต่เป็นเพราะเราจะมีเทคโนโลยีการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติที่ทันสมัย แล้วอีกหน่อยหมอแบบผมก็จะตกงาน เพราะไม่ต้องรักษาคนไข้แล้ว ใช้วิธีเปลี่ยนอวัยวะแทน” ศ.ดร.นพ.สมชัย บวรกิตติ ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ อดีตแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบทางเดินหายใจของโรงพยาบาลศิริราชพยาบาล กล่าวอย่างกระฉับกระเฉงแม้วัยจะล่วงเลยถึง 84 ปี ทว่ากำลังวังชาและการทำงานที่คล่องแคล่วของ “หมอสมชัย” ยังดูไม่ต่างกับหนุ่มใหญ่วัย 50 ปีปลายๆ
หมอสมชัย เท้าความให้ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ฟังว่า เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติที่กำลังเป็นที่นิยมในขณะนี้ ความจริงนั้นได้เริ่มบุกเบิกมาตั้งแต่เมื่อ 200 ปีก่อนตั้งแต่สมัย อับราฮัม ลินคอล์น อดีตประธานาธิบดีสหรัฐฯ ผู้ล่วงลับ สมัยนั้นนักวิทยาศาสตร์พยายามถ่ายภาพวัตถุชิ้นหนึ่งด้วยกล้องในหลายมุม หลากมิติ แล้วนำมาซ้อนกันจนเกิดเป็นภาพ 3 มิติ ก่อนจะถูกพัฒนาเรื่อยมาจนมีเครื่องพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท3 มิติ ที่คล้ายกับเครื่องพิมพ์หมึกในกระดาษทั่วไป แต่ถูกพัฒนาให้ล้ำไปอีกขั้นด้วยการใช้พอลิมอร์หรือพลาสติกแทนน้ำหมึกฉีดพ่นขึ้นรูปวัสดุตามที่คอมพิวเตอร์สั่งการจนเกิดเป็นชิ้นส่วนต่างๆ ที่ใช้ในปัจจุบันทั้งส่วนต่างๆ ตั้งแต่บานประตูบ้าน ของเล่น หรือแม้แต่ชิ้นส่วนรถยนต์
ด้วยผลลัพธ์ปลายทางที่หลากหลาย ช่วง 10 ปีที่ผ่านมาจึงมีผู้สนใจคิดทำอวัยวะเทียมจากการพิมพ์ระบบ 3 มิติขึ้นโดยมีจุดมุ่งหมายที่จะ ทำให้เกิดอวัยวะที่มีชีวิตชิ้นใหม่ขึ้นสำหรับเปลี่ยนหรือใส่ทดแทนอวัยวะเดิมในร่างกาย จากการเก็บรายละเอียดตามสภาพอวัยวะจริงของบุคคลนั้น แล้วประมวลภาพโดยใช้ซอฟท์แวร์ที่พัฒนาขึ้นแล้วนำมาต่อเข้ากับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยอาศัยหลักการพิมพ์ 2 มิติของการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท แต่ต่างกันที่วัสดุพิมพ์จะใช้เป็นไฮโดรเจล, สารชีวมวล, เซลล์ต้นกำเนิด หรือเซลล์อวัยวะจากบุคคลนั้นๆ
หมอสมชัยให้ความเห้นว่า เทคโนโลยีดังกล่าวน่าจะได้ผลดีกว่าการรับอวัยวะจากบุคคลอื่นที่ใช้ในปัจจุบันด้วย เพราะจะไม่มีปัญหาอวัยวะเข้ากันไม่ได้จากการทำงานของภูมิคุ้มกัน เนื่องจากการอวัยวะ 3 มิติจะถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ในร่างกายของผู้นั้นเอง จากการตัดชิ้นเนื้อส่วนดีจากอวัยวะที่บกพร่องของผู้ป่วยเพียงเล็กน้อยมาเลี้ยงในห้องปฏิบัติการจนได้ปริมาณเซลล์ที่มากขึ้น แล้วจึงนำเซลล์ อาหารเลี้ยงเซลล์ และไฮโดรเจลมาบรรจุในเครื่องพิมพ์ ก่อนฉีดให้เป็นรูปร่างอวัยวะตามที่กำหนดไว้ ปัจจุบันมีการทดลองและบทความวิชาการเกี่ยวกับการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติดังกล่าวแล้วไม่น้อยกว่า 125 บทความ
ตัวอย่างบทความวิชาการเกี่ยวกับการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติที่หมอสมชัยสืบค้น มีตั้งแต่ผลงานตีพิมพ์เมื่อปี พ.ศ.2542 ของมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหังหู่ในจังหวัดเจ้อเจียงตะวันออก สาธารณรัฐประชาชนจีน ซึ่งริเริ่มใช้สารผสมธรรมชาติเพื่อการพิมพ์ชีวภาพ เช่น โซดียมแอลจีเนตเพื่อพิมพ์เป็นชิ้นกระดูกอ่อนหู เซลล์ตับ เซลล์ไตและหลอดเลือด หรืองานวิจัยในปี 2545ของธอมัส โบแลนด์ แห่งมหาวิทยาลัยเคลมสัน สหรัฐฯ สามารถสร้างไต 3 มิติขนาดย่อส่วนได้ และในปี 2546 เขาได้จดสิทธิบัตรการพิมพ์เซลล์โดยวิธีพิมพ์แบบอิงค์เจ็ทแล้วฉีดลงบนพื้นรองรับ 3 มิติ หลังจากนั้นก็ได้มีการคิดค้นวัสดุที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และเครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นเป็นลำดับจากงานวิจัยของ ศ.การ์เบอร์ ฟอร์แกกซ์ (Prefessor.Gabor Forgacs) มหาวิทยาลัยมิสซูรี สหรัฐฯ
จนเมื่อปี 2557 ที่ผ่านมาบริษัท เลเยอร์ไวส์ ในเบลเยียม และบริษัท ซิลลอกส์ ในเนเธอแลนด์ ซึ่งเป็นบริษัทด้านการพิมพ์ 3 มิติทางการแพทย์และทันตกรรมได้สร้างขากรรไกรล่าง 3 มิติใส่ให้ผู้ป่วยได้สำเร็จ อีกทั้งในปีเดียวกันนั้น บริษัท ออกซ์ฟอร์ตเพอร์ฟอร์มานซ์แมททรีเรียลยังได้รับอนุมัติจากองค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐฯ ให้พิมพ์กะโหลก 3 มิติ เพื่อใส่แทนกะโหลกศรีษะมนุษย์ด้วย และล่าสุดในปี 2558 นี้ บริษัท ซินเดเวอร์ ในสหรัฐฯ ได้สร้างหุ่นร่างกายมนุษย์สังเคราะห์ ซึ่งมีทั้งการหายใจและการเต้นของหัวใจที่เหมือนมนุษย์มีชีวิตได้สำเร็จ ถือเป็นอีกก้าวสำคัญของวงการแพทย์
“ในทัศนะของผมการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติมีบทบาทต่อวงการแพทย์ได้ค่อนข้างมากทีเดียวเพราะอวัยวะชิ้นที่ทำขึ้นจะเหมือนกับของจริงทุกประการ สมมติว่าคุณต้องผ่าหัวใจซึ่งมีความเสี่ยงมากในวันพรุ่งนี้ แพทย์ก็สามารถสร้างหัวใจของคุณจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติออกมาสำหรับซ้อมผ่าตัดก่อนได้ เป็นการลดความเสี่ยงแบบที่เห็นได้ชัดที่สุด” หมอสมชัยมองอนาคตของการพิมพ์อวัยวะ
หมอสมชัย ยังระบุอีกว่าการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติจะเป็นการยกระดับการเรียนการสอนของวงการแพทย์ให้พัฒนาไปอีกขั้น เพราะนักเรียนแพทย์จะได้ฝึกกับชิ้นส่วนที่เหมือนกับของมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่จริงๆ เพราะบางครั้งการฝึกกับอาจารย์ใหญ่หรือร่างที่เสียชีวิตและผ่านกระบวนการรักษาสภาพมาเป็นเวลานานก็ให้ภาพที่ไม่เหมือนจริงมากนัก และที่สำคัญหุ่นสังเคราะห์ที่ได้จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติยังช่วยแก้ปัญหาขาดแคลนอาจารย์ใหญ่ของนักเรียนแพทย์ในบางประเทศได้ โดยเฉพาะประเทศนับถืออิสลาม เพราะธรรมเนียมศาสนาไม่อนุญาตให้บริจาคร่างกาย
นอกจากนี้ยังจะเป็นประโยชน์ต่อวงการเภสัชศาสตร์ด้วย เพราะอวัยวะ 3 มิติที่สร้างขึ้นจากเซลล์เฉพาะบุคคลย่อมตอบสนองต่อยาได้เช่นเดียวกับเซลล์ในร่างกาย การทดสอบยาโดยตรงกับเซลล์จึงน่าจะเป็นเรื่องที่ทำได้ไม่ยากนัก และถ้าทำได้จริงผู้ป่วยคนนั้นๆ ก็จะได้รับยาที่ถูกต้องตรงกับอาการและหายขาดได้ภายในเร็ววัน ไม่ต้องกินยาเกินความจำเป็นซึ่งมีผลต่อเศรษฐกิจและภาวะสาธารณสุขในระยะยาว
“มันเป็นเรื่องใหม่สำหรับประเทศเรา แต่เป็นเรื่องเก่าสำหรับฝรั่งและจีนเพราะเขาซุ่มทำแบบเงียบๆ มาระยะหนึ่งแล้ว จึงไม่แปลกที่เราจะไม่เคยได้ยิน เพราะผมก็ได้ฟังมาจากการบรรยายของคนวงในเมื่อไม่นานมานี้ จนสนใจแล้วกลับมาค้นคว้าเพิ่มเองจึงได้รู้ว่าขณะนี้หลายประเทศเริ่มออกตัวไปแล้ว แล้วก็ทำสำเร็จบ้างแล้ว แต่อวัยวะทั้งชิ้นที่ทำงานได้ภายในร่างกายยังไม่มีประเทศไหนทำสำเร็จเพราะไม่ใช่เรื่องง่ายและต้องใช้เงินวิจัยเป็นจำนวนมหาศาล แต่ผมก็เชื่อว่าภายใน 10-50 ปีนี้จะต้องสำเร็จได้สักวัน และผู้ที่จะเป็นยักษ์ใหญ่สำหรับวงการนี้คงหนีไม่พ้นจีนกับสหรัฐฯ อย่างแน่นอน” หมอสมชัยระบุ
ส่วนปัญหาหลักที่ทำให้การวิจัยเพื่อผลิตอวัยวะ 3 มิติยังคงติดขัดมีอยู่ด้วยกัน 2 ประการ คือ ประการแรกคือหลอดเลือดและเส้นเลือด เป็นส่วนที่มีความเปราะบางและซับซ้อน อีกประการคือความยากในการรักษาอวัยวะชิ้นนั้นให้มีชีวิตอยู่ยาวนานโดยไม่เสื่อมสลาย ซึ่งถ้าหากทำได้สำเร็จจริงจะสามารถช่วยชีวิตผู้ป่วยได้อีกเป็นจำนวนมาก และที่สำคัญเทคโนโลยีการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติยังจะทำให้คนบนโลกมีชีวิตที่ยืนยาวขึ้น เพราะสามารถเปลี่ยนอวัยวะชิ้นใหม่ได้หากมีอาการเจ็บป่วยหรือเสื่อมสภาพตามอายุขัย
“ใครที่บอกว่าอยากจะเป็นอมตะ น่าจะได้เป็นจริงๆ ในอีกประมาณ 50 ปีข้างหน้า และหมออย่างผมก็อาจจะตกงานด้วยเพราะทุกคนหันไปหานายช่าง ให้ถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ หานักชีววิทยาให้ช่วยต่อเส้นประสาท เส้นเลือด แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นก็ต้องอย่าลืมว่าในแต่ละคนมีอายุขัยที่ถูกกำหนดด้วยการตายของเซลล์ และการพิมพ์อวัยวะ 3 มิติก็ไม่สามารถแก้ไขโรคที่มีมาแต่กำเนิดหรือโรคทางพันธุกรรมได้ ทำให้เราต้องย้อนกลับไปถึงศาสตร์การบำบัดยีน (Gene Therapy) การเก็บน้ำคร่ำ เก็บรก เพื่อเก็บเซลล์ต้นกำเนิดด้วย และอีกอย่างการพิมพ์ 3 มิติก็มีราคาสูงมาก อย่างหุ่นอาจารย์ใหญ่ที่สร้างขึ้น 1 ร่างก็มีราคาสูงถึง 54,000 ปอนด์สเตอริงก์ หรือ ประมาณ 3 ล้านบาท” หมอสมชัยกล่าว
*******************************
