ไบโอเทคเผยความสำเร็จพัฒนาชุดตรวจมาลาเรียโดยการบูรณาการความเชี่ยวชาญของ 3 นักวิจัย เปลี่ยนยีนเป้าหมายในการตรวจ เพื่อแยกมาลาเรีย 2 ชนิดที่ต่างกัน ได้ชุดตรวจราคาถูก ใช้งานง่าย ไม่ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญ เหมาะแก่งานสาธารณสุขในพื้นที่ห่างไกล
สำหรับมาลาเรียนั้นทางกรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข รายงานว่าในปี พ.ศ.2557 มีผู้ป่วยมาลาเรียมากกว่า 30,000 ราย แม้จำนวนผู้ป่วยจะลดลงทุกปี แต่ประเทศไทยก็ยังไม่สามารถกำจัดเชื้อมาลาเรียให้หมดไปได้ ส่งผลให้มีการระบาดของโรคในพื้นที่เสี่ยงและยังคงมีผู้ป่วยซ้ำในทุกปี อีกทั้งยังเป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญในพื้นที่ทุรกันดารของประเทศไทยด้วย โรคมาลาเรียเกิดจากเชื้อโปรโตซัวในกลุ่ม พลาสโมเดียม (Plasmodium) ที่อาศัยอยู่ในเม็ดเลือดแดง โดยมียุงก้นปล่องเพศเมียเป็นพาหะนำโรค เมื่อยุงที่ได้รับเชื้อจากเลือดของผู้ป่วยไปกัดผู้อื่นก็จะทำให้เกิดการแพร่เชื้อต่อไป
เชื้อก่อโรคมาลาเรียที่พบในประเทศไทยส่วนใหญ่เป็นชนิด พลาสโมเดียม ฟัลซิพารัม (Plasmodium falciparum) และ พลาสโมเดียม ไวแว็กซ์ (Plasmodium vivax) โดยเชื้อทั้งสองชนิดนี้จะก่อให้เกิดความรุนแรงของโรคมาลาเรียที่แตกต่างกัน รวมถึงการรักษา และระบาดวิทยาของเชื้อก็มีความแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ ดังนั้นการจำแนกชนิดของเชื้อ จึงมีความสำคัญต่อการเฝ้าระวังและการรักษาโรคเป็นอย่างมาก
ทั้งนี้ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ในสังกัดสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เผยว่าคณะนักวิจัยไบโอเทคได้ศึกษาและพัฒนาเทคนิคสำหรับการตรวจหาเชื้อมาลาเรีย พลาสโมเดียม ฟัลซิปารัม และ พลาสโมเดียม ไวแวกซ์ ในตัวอย่างเลือดของผู้ป่วยโรคมาลาเรียขึ้น เพื่อให้สามารถใช้งานได้ง่าย และสามารถนำไปใช้ทดสอบในพื้นที่จริงที่มีการระบาดได้ทันที
เทคนิคที่พัฒนาขึ้นเป็นการบูรณาการความเชี่ยวชาญในแต่ละสาขาของนักวิจัยไบโอเทค 3 คน ได้แก่ ดร. สุกัญญา ยงเกียรติตระกูล ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการค้นหาโมเลกุลที่สำคัญของเชื้อมาลาเรียเพื่อนำมาใช้เป็นเป้าหมายในการตรวจหาเชื้อ วรรณสิกา เกียรติปฐมชัย ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการนำเอาเทคนิคแลมป์ (LAMP) มาประยุกต์ใช้เพื่อพัฒนาเป็นชุดทดสอบในการตรวจวินิจฉัยโรคติดเชื้อต่างๆ และ ดร. ดารินทร์ คงคาสุริยะฉาย ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในด้านระบาดวิทยาของมาลาเรีย รวมถึงวิธีการตรวจวินิจฉัยโรคมาลาเรีย
ดร.สุกัญญา ยงเกียรติตระกูล นักวิจัยห้องปฏิบัติการการวิเคราะห์และประยุกต์ใช้สารชีวโมเลกุล เปิดเผยว่า เทคนิคที่คณะวิจัยพัฒนาขึ้นนี้ เรียกว่า “LAMP-LFD” เป็นการนำเอาเทคนิควิธีการตรวจ 2 ประเภท มาประยุกต์ใช้ร่วมกัน คือเทคนิคแลมป์ (LAMP) ซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้อุณหภูมิคงที่เพียงอุณหภูมิเดียว (ในช่วง 60-65องศาเซลเซียส) และเทคนิค lateral flow dipstick หรือ LFD ซึ่งเป็นเทคนิคการใช้แผ่นจุ่มวัดแบบง่าย จึงทำให้สามารถอ่านผลได้ง่าย สะดวก และรวดเร็ว
จุดเด่นที่สำคัญของการพัฒนาเทคนิค LAMP-LFD สำหรับการตรวจหาเชื้อมาลาเรียที่ทางคณะวิจัยได้พัฒนาขึ้นในครั้งนี้คือ การเลือกใช้สารพันธุกรรมที่เป็นยีนไดไฮโดรโฟเลท รีดักเทส ไธมิดิเลท ซินเทส (dihydrofolate reductase-thymidylate synthase: dhfr-ts) มาเป็นยีนเป้าหมายแทนการใช้ยีนประเภท housekeeping gene ที่มีใช้กันอยู่ทั่วไป ยีน dhfr-ts ของเชื้อมาลาเรียมีคุณลักษณะที่เป็น A-T rich ดังนั้นคณะวิจัยจึงได้ใช้วิธีการออกแบบปฏิกริยา LAMP ที่แตกต่างไปจากวิธีการทั่วไปที่ใช้กันอยู่
เนื่องจากลำดับเบสภายในยีนdhfr-tsระหว่างเชื้อมาลาเรียชนิด พลาสโมเดียม ฟัลซิปารัม และ พลาสโมเดียม ไวแวกซ์ มีความแตกต่างกัน จึงทำให้เทคนิค LAMP-LFD ที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้ยีน dhfr-ts เป็นยีนเป้าหมายสามารถตรวจแยกเชื้อมาลาเรียทั้งสองชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ กล่าวคือ มีความถูกต้อง มีความแม่นยำและมีความจำเพาะในการตรวจเชื้อแต่ละชนิดสูงมาก
ด้านวรรณสิกา เกียรติปฐมชัย นักวิจัยอาวุโสและหัวหน้าห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด กล่าวเสริมว่า เทคนิค LAMP-LFD นี้ เริ่มต้นจากการเพิ่มสารพันธุกรรมด้วยเทคนิค LAMP ซึ่งถูกติดฉลากด้วยสารเรืองแสง จากนั้นใช้เทคนิค LFD เพื่อทำให้เกิดแถบสีบนแผ่นจุ่มวัดแบบง่าย จึงทำให้สามารถอ่านผลได้ด้วยตาเปล่า และข้อดีของเทคนิค LAMP-LFD ที่คณะวิจัยพัฒนาขึ้นนี้อีกอย่างหนึ่งคือ มีขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างเลือดก่อนตรวจที่ง่ายไม่ยุ่งยาก จึงทำให้สามารถลดเวลาในการตรวจตัวอย่างจำนวนมากได้
"เทคนิค LAMP-LFD นี้มีความไวในการตรวจสูงกว่าเทคนิคพีซีอาร์ทั่วไปประมาณ 10 เท่า และมีความจำเพาะต่อเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารัม และ พลาสโมเดียม ไวแวกซ์ อย่างมาก อีกทั้งขั้นตอนการตรวจก็ทำได้ง่ายและสะดวก โดยใช้เวลาในการตรวจรวมทั้งสิ้นเพียง 55 นาที ไม่ต้องอาศัยอุปกรณ์หรือเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่มีราคาแพง และไม่จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง ดังนั้นคณะวิจัยจึงเล็งเห็นว่าเทคนิค LAMP-LFD นี้มีโอกาสที่จะนำไปสู่การใช้งานในพื้นที่จริงได้และจะเป็นทางเลือกใหม่สำหรับการตรวจเชื้อมาลาเรียให้แก่เจ้าหน้าที่สาธารณสุขซึ่งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลได้ด้วย" วรรณสิกาก่าว
ส่วน ดร.ดารินทร์ คงคาสุริยะฉาย นักวิจัยห้องปฏิบัติการวิศวกรรมโปรตีน-ลิแกนด์และชีววิทยาโมเลกุล กล่าวว่า ในปัจจุบัน การตรวจวินิจฉัยเชื้อมาลาเรียโดยใช้วิธีตรวจหาเชื้อจากแผ่นฟิล์มเลือดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ยังถือเป็นวิธีมาตรฐาน แต่วิธีการนี้จำเป็นต้องอาศัยบุคลากรที่มีทักษะและความชำนาญเป็นอย่างมากในการจำแนกเชื้อ และถึงแม้ว่าจะมีความพยายามพัฒนาการตรวจวินิจฉัยให้ทันสมัยและรวดเร็วขึ้น โดยใช้วิธีพีซีอาร์ (PCR) หรือการวินิจฉัยอย่างรวดเร็วโดยวิธีทดสอบอิมมูโนโครมาโทกราฟิก (RDT) แต่ก็ยังคงพบปัญหา การเกิดผลบวกปลอม (false positive) และ ผลลบปลอม (false negative) ในการตรวจ
"จากข้อดีของเทคนิค LAMP-LFD ที่ได้พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการ ทำให้คณะวิจัยได้นำเทคนิค LAMP-LFD ไปทดลองใช้งานจริง โดยร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และมหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อตรวจหาเชื้อมาลาเรียจากตัวอย่างเลือดที่ได้จากผู้ป่วย พบว่าเทคนิค LAMP-LFD มีค่าความไว (Sensitivity) และความจำเพาะ (Specificity) ต่อเชื้อมาลาเรียแต่ละชนิดสูงมาก และนอกจากจะสามารถใช้ตรวจผู้ป่วยมาลาเรียแล้ว เมื่อนำเทคนิค LAMP-LFD ที่พัฒนาขึ้นนี้ไปใช้กับผู้ที่มีการติดเชื้อแต่ยังไม่แสดงอาการ ก็พบว่าสามารถตรวจหาเชื้อได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น จึงมีความเป็นไปได้ที่เทคนิค LAMP-LFD จะถูกพัฒนาไปใช้ในการศึกษาด้านระบาดวิทยาของโรคมาลาเรียด้วย" ดร.ดารินทร์กล่าว
สำหรับเทคนิค LAMP-LFD สำหรับตรวจหาเชื้อมาลาเรีย พลาสโมเดียม ฟัลซิปารัม และ พลาสโมเดียม ไวแวกซ์ ได้มีการยื่นขอจดอนุสิทธิบัตรในประเทศเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการพัฒนาให้เป็นชุดตรวจสำเร็จรูปที่สะดวกต่อการใช้งานมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ คณะวิจัยยังมีแผนงานที่จะพัฒนาชุดตรวจสำหรับเชื้อมาลาเรียดื้อยาต่อไปในอนาคตอีกด้วย
