แล็บแรกของไทยทดสอบพิษด้วย “ตัวอ่อนปลาม้าลาย”

แล็บแรกของไทยทดสอบพิษด้วย “ตัวอ่อนปลาม้าลาย” ลดประเด็นดราม่าทดลองในสัตว์ ประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่าใช้หนูทดลอง เบื้องต้นเปิดทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลัน และการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเม็ดสีเมลานิน รองรับการวิจัยพัฒนายา เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ตอบโจทย์วิจัยสมุนไพรไทย

ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) นาโนเทค สวทช. เปิดบริการทดสอบพิษวิทยาในตัวอ่อนปลาม้าลายที่แรกของไทย ซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่นักวิจัยได้พัฒนาด้านการทดสอบความปลอดภัยและฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยใช้ตัวอ่อนปลาม้าลายแทนการใช้สัตว์ทดลอง สามารถนำไปต่อยอดเพื่อทดสอบฤทธิ์ยาต้านมะเร็ง ตามความต้องการทางการแพทย์ได้

ในเบื้องต้นนำร่องให้บริการ 2 วิธีคือ การทดสอบความเป็นพิษแบบเฉียบพลัน และการทดสอบฤทธิ์ในการยับยั้งเม็ดสีเมลานิน รองรับการวิจัยพัฒนายา เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร รวมถึงผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ชูจุดเด่นเรื่องมาตรฐานสากล ใช้เวลาและสารที่ต้องการทดสอบน้อย ค่าใช้จ่ายถูกกว่า เดินหน้าต่อยอดพัฒนาการทดสอบฤทธิ์ต้านการกำเนิดหลอดเลือด สำหรับใช้ทดสอบยาต้านมะเร็ง รวมถึงการทดสอบฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระที่จะเปิดให้บริการในอนาคต

ดร.วิทยา พิมทอง นักวิจัยจากทีมวิจัยความปลอดภัยระดับนาโนด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อม กลุ่มวิจัยการวิเคราะห์ระดับนาโนขั้นสูงและความปลอดภัย นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า ทีมวิจัยมีความเชี่ยวชาญในด้านการวิจัยด้านความปลอดภัยของอนุภาคนาโน สารสมุนไพร สารเคมี รวมถึงผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยในการทดสอบความปลอดภัยต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อมดังกล่าว ทางศูนย์ได้ใช้ปลาม้าลาย (zebrafish) ซึ่งมีชื่อวิทยาศาสตร์คือ ดานิโอ เรริโอ (Danio rerio) เป็นแบบจำลองในการทดสอบ

ปลาม้าลายนั้นเป็นปลาน้ำจืดขนาดเล็กที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (Food and Drug Administration: FDA) ได้แนะนำให้ใช้ปลาม้าลายเป็นต้นแบบในการทดสอบความเป็นพิษและการทดสอบฤทธิ์ยา

“ตัวอ่อนปลาม้าลายมีข้อดีต่อการวิจัยเกี่ยวกับพันธุกรรมและพัฒนาการของตัวอ่อนหลายด้าน ไม่ว่าด้านปริมาณ ซึ่งปลาม้าลายตัวเมียที่โตเต็มวัยหนึ่งตัวสามารถให้ไข่ได้มากถึง 200 ฟองต่อสัปดาห์ ทำให้สะดวกต่อการทดสอบที่ต้องใช้สัตว์ทดลองจำนวนมาก, ปลาม้าลายปฏิสนธิภายนอก สามารถศึกษาพัฒนาการของตัวอ่อนในแต่ละระยะการเจริญเติบโตได้โดยง่าย ตัวอ่อนของปลาม้าลายมีพัฒนาการเร็ว และมีลำตัวโปร่งแสง สามารถศึกษาเส้นเลือดและพัฒนาการของหัวใจ รวมถึงการตัดแต่งพันธุกรรมปลาที่ให้แสงฟลูออเรสเซนซ์ที่จำเพาะเจาะจงต่อยีน (gene) ใดยีนหนึ่ง” ดร.วิทยากล่าว

ดร.วิทยาอธิบายต่อไปว่า จุดสำคัญคือ 70% ของยีนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการของร่างกาย (protein-coding genes) ของมนุษย์นั้นพบในปลาม้าลายและ 80% ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคในมนุษย์ก็พบในปลาม้าลาย ทำให้สามารถใช้การทดลองด้วยปลาม้าลายทำนายผลต่อสุขภาพมนุษย์ และเนื่องจากปลาม้าลายเป็นปลาน้ำจืดที่พบในธรรมชาติ จึงใช้เป็นโมเดลที่เป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย

นักวิจัยนาโนเทคกล่าวว่า ปลาม้าลายเป็นทางเลือกใหม่เพื่อใช้ศึกษาความปลอดภัยของอนุภาคนาโน สารสมุนไพรและสารเคมีอื่นๆ นอกจากนี้ ยังสามารถลดปัญหาเรื่องจริยธรรมสัตว์ทดลอง เนื่องจากในการทดสอบใช้ตัวอ่อนปลาม้าลายหลังปฏิสนธิจนถึงห้าวัน ในระดับสากลไม่ถือว่าเป็นสัตว์ทดลอง ปัจจุบัน มีการศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นแล้วว่า โมเดลปลาม้าลายเป็นโมเดลที่มีความน่าเชื่อถือในการนำมาใช้ในการศึกษาวิจัยด้านพิษวิทยาและได้รับการยอมรับในระดับสากล

ปัจจุบันทีมวิจัยความปลอดภัยระดับนาโนด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อม นาโนเทค เปิดให้บริการวิเคราะห์ทดสอบความปลอดภัยและฤทธิ์ทางชีวภาพในตัวอ่อนปลาม้าลาย โดยในกระบวนการทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลันของตัวอย่างในตัวอ่อนของปลาม้าลายอ้างอิงตาม OECD TG 236 (Fish Embryo Toxicity Test) นอกจากนี้ยังมีบริการการทดสอบฤทธิ์ในการยับยั้งเม็ดสีเมลานิน (Melanin Inhibitory assay) ในตัวอ่อนของปลาม้าลายอีกด้วย

“การทดสอบพิษวิทยาด้วยโมเดลปลาม้าลายนี้ ใช้ระยะเวลาทดสอบสั้นและค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาต่ำกว่าโมเดลหนู นอกจากนี้ ยังใช้สารที่ต้องการทดสอบในปริมาณที่น้อยกว่า ทำให้เหมาะกับผู้ที่ต้องการทดสอบในเบื้องต้น ก่อนเข้าสู่การทดสอบในสัตว์ทดลองที่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม หรือทดสอบทางคลินิกต่อไป” ดร.วิทยากล่าว

ทีมวิจัยฯ ยังเดินหน้าพัฒนาระเบียบวิธีในการทดสอบฤทธิ์ต้านการกำเนิดหลอดเลือด (Anti-angiogenesis assay) ซึ่งสามารถรองรับการทดสอบยาต้านมะเร็ง เพราะการกำเนิดหลอดเลือดเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญในการเกิดมะเร็ง และการทดสอบฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidant activity assay) ซึ่งจะสามารถเปิดให้บริการได้ในอนาคตต่อไป

การทดสอบความปลอดภัยและฤทธิ์ทางชีวภาพในตัวอ่อนปลาม้าลาย นาโนเทคเริ่มเปิดให้บริการตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2562 โดยมีผู้ใช้บริการแล้ว ทั้งกลุ่มสารสมุนไพร อนุภาคนาโน เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และคาดหวังว่า จะมีผู้เข้ามาใช้บริการเพิ่มมากขึ้นโดยเฉพาะกลุ่มอาจารย์ที่เป็นนักวิจัย รวมถึงผู้ประกอบการที่ต้องการทดสอบอนุภาคนาโน, สารสมุนไพร เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และอื่นๆ

“นาโนเทคถือเป็นแห่งแรกของไทยที่เปิดให้บริการวิเคราะห์ทดสอบด้วยโมเดลปลาม้าลาย ก่อนหน้านี้ หากต้องการทดสอบด้วยโมเดลปลาม้าลาย ต้องส่งไปทดสอบที่ต่างประเทศในราคาที่สูง หรือเลือกใช้โมเดลหนูทดลองแทน ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าปลาม้าลายมาก” ดร.วิทยาระบุ

ดร.วิทยาชี้ว่าบริการทดสอบฤทธิ์และพิษวิทยาด้วยโมเดลปลาม้าลายนี้ จะตอบโจทย์การพัฒนายา เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร อาหารฟังก์ชัน รวมถึงผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ทั้งในกลุ่มนักวิจัยและกลุ่มธุรกิจ เนื่องจากมีงานวิจัยที่เกี่ยวกับสมุนไพรของไทยจำนวนมาก และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะในกลุ่มของสมุนไพรที่ให้ผลเรื่องความกระจ่างใส และการต้านมะเร็ง เปิดโอกาสให้งานวิจัยของไทยเดินหน้าได้เร็วขึ้น