โคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ “ใหม่”- องค์ความรู้ “ใหม่” ที่โลกกำลังค้นหา สู่การวิจัยพัฒนา การรักษาและวัคซีน

จากข้อมูลด้านระบาดวิทยาและการติดเชื้อของโรคโควิด-19 ณ วันที่ 29 ส.ค.64 พบผู้ติดเชื้อทั่วโลกแล้ว จำนวนกว่า 212 ล้านราย และผู้เสียชีวิตกว่า 4 ล้านราย ซึ่งแม้ในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา และหลายประเทศในยุโรป ที่มีระบบจัดการด้านการแพทย์และสาธารณสุขที่มีประสิทธิภาพก็ยังไม่สามารถควบคุมการระบาดได้ดี หรือในประเทศที่มีแนวโน้มการระบาดของโรคลดลงแต่ยังมีการระบาดซ้ำต่อเนื่อง ซึ่งทั้งหมดส่งผลกระทบต่อระบบเศรษฐกิจ การประกอบอาชีพ และการใช้ชีวิตประจำวันของประชาชน รวมไปถึงการขาดแคลนอุปกรณ์การแพทย์ และระบบสุขภาพในภาพรวม

ดร.จุไรรัตน์ พรหมใจ ผู้จัดการงานวิจัย สถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.) กล่าวในเรื่องนี้ว่า “จากปัญหาการระบาดของโรคโควิด-19 จากเชื้อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่เกิดจากเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ที่ส่งผลกระทบไปทุกมิติทั่วโลก จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาค้นคว้าวิจัยในเรื่องนี้อีกมากและอย่างเร่งด่วน สถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.) จึงได้สนับสนุนทุนโครงการ “การศึกษาโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) : งานวิจัยไวรัสวิทยา การศึกษาข้อมูลการตรวจวินิจฉัย การรักษา และการพัฒนาวัคซีน” โดยทีมวิจัยจากภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา, สถาบันชีววัตถุ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ และหน่วยชีวสารสนเทศและการจัดการข้อมูลวิจัย มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อทบทวน และสรุป องค์ความรู้ที่เกี่ยวกับเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 จากงานวิชาการหลากหลายแหล่งในระดับชาติและนานาชาติ ตลอดจนการรวบรวมความคิดเห็นของนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องในระดับประเทศ เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนางานวิจัยสร้างองค์ความรู้เชิงโนบายสาธารณและนวัตกรรมเพื่อการแก้ปัญหาโรคโควิด-19 ในประเทศไทยทั้งในปัจจุบันและอนาคตต่อไป”

ผศ.ดร.ไตรวิทย์ รัตนโรจนพงศ์ นักวิจัยเครือข่าย สวรส. สังกัดภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กล่าวถึงงานวิจัยเรื่องนี้ว่า ทีมวิจัยได้รวบรวมองค์ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางชีววิทยา การรักษาป้องกัน และการตรวจวินิจฉัยเชื้อโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) จากข้อมูลวิชาการและรายงานจากแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือที่มีในปัจจุบัน ทั้งงานวิจัยที่มีการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารวิชาการนานาชาติและระดับชาติ มาสรุปในโครงการศึกษาฯ ดังกล่าว ซึ่งมีประเด็นสำคัญต่างๆ เช่น วิวัฒนาการระดับโมเลกุลและจีโนไทป์ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งมีรายงานผลการศึกษาระบุว่า การแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโคโรน่าในอดีตที่ผ่านมา เช่น โรคติดเชื้อทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง หรือซาร์ส  (SARS-CoV) และโรคทางเดินหายใจตะวันออกกลาง (MERS-CoV) ล้วนชี้ให้เห็นว่า ไวรัสเหล่านี้มีศักยภาพสูงในการติดและแพร่กระจายเชื้อไปได้ในวงกว้าง ซึ่งพบว่าการกลายพันธุ์ในจีโนมหรือพันธุกรรมของเชื้อที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนหรือที่เราเรียกว่า nonsynonymous substitution มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งต่อความสามารถในการติดและแพร่กระจายตัวของเชื้อ ในกรณีของการกลายพันธุ์ในส่วนของโปรตีน Spike ของเชื้อไวรัสโคโรน่านั้น จะมีส่วนสำคัญต่อการเพิ่มศักยภาพให้เชื้อไวรัสสามารถเปลี่ยนไปติดเชื้อในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ได้ และยังพบด้วยว่าการกลายพันธุ์เพียงกรดอะมิโนเดียว ก็ส่งผลกระทบรุนแรงต่อการทำลายเซลล์ของผู้รับเชื้ออีกด้วย 

แต่เนื่องจากเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 เป็นเชื้อไวรัสอุบัติใหม่ ที่รู้จักเมื่อปลายปี 2562 ดังนั้นจึงมีการวิเคราะห์ข้อมูลในเชิงวิวัฒนาการระดับโมเลกุล เพื่อค้นหาแหล่งที่มาของเชื้อชนิดนี้ มีการศึกษาจำนวนมากที่พยายามพิสูจน์ว่าเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 มีสารรหัสพันธุกรรม รวมถึงจีโนมคล้ายกับเชื้อไวรัสโคโรน่าของค้างคาว ผลการวิเคราะห์จากนักวิจัยหลายแหล่งข้อมูล ชี้ตรงกันว่าลำดับนิวคลีโอไทด์จากชิ้นส่วนของยีนสำคัญ ๆ ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 มีวิวัฒนาการใกล้ชิดกับเชื้อไวรัสโคโรน่าที่แยกจากค้างคาวเนื่องจากเชื้อทั้งสองชนิดนี้มีบรรพบุรุษร่วมกัน (common ancestor) ทำให้อนุมานได้ว่าเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 น่าจะวิวัฒนาการมาจากการกลายพันธุ์ ซึ่งทำให้เชื้อมีความสามารถที่จะจับกับโมเลกุลตัวรับบนเซลล์มนุษย์ จนทำให้เกิดการติดเชื้อไปสู่คนในที่สุด

จากการค้นคว้าข้อมูลของทีมวิจัยยังพบว่า การศึกษาเกี่ยวกับจีโนไทป์ (genotyping) หรือข้อมูลทางพันธุกรรมของเชื้อไวรัส เป็นส่วนสำคัญที่จะช่วยให้เข้าใจการระบาดของเชื้อและสามารถช่วยวางนโยบายในการป้องกันการระบาดของโรคได้ด้วย ในทางทฤษฎีการศึกษาจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตชนิดใดๆ ควรเริ่มต้นจากการเข้าใจวิวัฒนาการเชิงโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นก่อน ในกรณีของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ก็เช่นเดียวกัน ซึ่งการวิเคราะห์ข้อมูลสารพันธุกรรม มีบทบาทสำคัญต่อการเข้าใจจีโนไทป์ของเชื้อไวรัส แต่เนื่องจากไวรัส SARS-CoV-2 เป็นไวรัสที่มีจีโนมขนาดใหญ่ ทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลตลอดจีโนมไม่ใช่สิ่งง่าย เนื่องจากการวิเคราะห์ดังกล่าวต้องการประสิทธิภาพในการคำนวณด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีกำลังในการประมวลผลสูง และมีการจัดการข้อมูลที่ยุ่งยากพอสมควร ทำให้การวิจัยจำนวนมากเริ่มต้นจากการเลือกใช้ข้อมูลนิวคลีโอไทด์บางส่วน มาเป็นตัวแทนของข้อมูลในการศึกษาวิวัฒนาการระดับโมเลกุลเพื่อลดภาระและเวลาในการประมวลผลทางคอมพิวเตอร์

รายงานฉบับนี้ทางผู้วิจัยยังได้กล่าวว่า “ระบบมาตรฐานของการศึกษาด้านจีโนไทป์หรือข้อมูลทางพันธุกรรมของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ในปัจจุบันจำเป็นต้องใช้ข้อมูลนิวคลีโอไทด์ตลอดจีโนมของเชื้อไวรัสในการเปรียบเทียบวิเคราะห์ยังมีข้อจำกัดว่าต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีกำลังในการประมวลผลสูง ทำให้ข้อมูลจีโนไทป์ของไวรัส SARS-CoV-2 ยังมีการถกเถียงกันอยู่และยังต้องการข้อมูลเพิ่มเติมอีกมาก อย่างไรก็ตามการสร้างแผนภูมิที่แสดงถึงสายวิวัฒนาการ phylogenetic tree เพื่อศึกษาระบาดวิทยาโมเลกุล และความหลากหลายทางชีวภาพของไวรัส ยังเป็นความต้องการของประเทศอย่างมาก เนื่องจากจะช่วยให้เห็นรูปแบบการระบาดของเชื้อแล้ว ยังมีบทบาทต่อการวางนโยบายทางสาธารณสุขเพื่อป้องกันต่อไป” 

นอกจากนี้ ในรายงานการศึกษาดังกล่าว ยังได้ทบทวนองค์ความรู้ในด้านการตรวจวินิจฉัยเชื้อด้วยชุดตรวจแบบต่างๆ, การพัฒนายาต้านไวรัส SARS-CoV-2, และปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัส SARS-CoV-2 กับสิ่งมีชีวิตและการป้องกันโรคที่จะเน้นไปที่ระบบภูมิคุ้มกันที่ตอบสนองต่อการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 อีกด้วย