สู้วัณโรคด้วย MTB Strip ชุดตรวจวัณโรคอ่านผลเร็ว นักวิจัยจุฬาฯ หวังกระจายสู่โรงพยาบาลชุมชน ลดจำนวนผู้ป่วย

20 Mar 2023

อาจารย์คณะสหเวชศาสตร์ จุฬาฯ พัฒนาชุดตรวจวัณโรคแบบอ่านผลด้วยตาเปล่า MTB Strip ใช้งานง่าย แสดงผลแม่นยำ การันตีด้วยรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้นประจำปี 2566 จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) อีกหนึ่งความหวัง ลดการแพร่กระจายเชื้อวัณโรคในประเทศไทย

สู้วัณโรคด้วย MTB Strip ชุดตรวจวัณโรคอ่านผลเร็ว นักวิจัยจุฬาฯ หวังกระจายสู่โรงพยาบาลชุมชน ลดจำนวนผู้ป่วย

วัณโรค - หนึ่งในโรคติดต่อที่ยังคงท้าทายระบบสาธารณสุขในปัจจุบัน แม้องค์การอนามัยโลกจะตั้งเป้าให้ปี 2035 (อีก 12 ปีข้างหน้า) เป็นปีที่ยุติสถานการณ์วัณโรคทั่วโลก แต่แนวโน้มของวัณโรคก็ยังน่าเป็นห่วง

"ประเทศไทยเป็นหนึ่งใน 14 ประเทศที่มีอุบัติการณ์วัณโรครุนแรงที่สุด โชคดีที่เชื้อวัณโรคชนิดดื้อยาในประเทศไทย ได้ถูกลบออกจากลิสต์ประเทศที่มีอุบัติการสูงสุดขององค์การอนามัยโลกแล้ว ยังคงเหลือแต่ผู้ป่วยวัณโรคธรรมดาเท่านั้น" รองศาสตราจารย์ ดร.เทคนิคการแพทย์หญิง ปาหนัน รัฐวงศ์จิรกุล อาจารย์ประจำภาควิชาเวชศาสตร์การธนาคารเลือดและจุลชีววิทยาคลินิก คณะสหเวชศาตร์ จุฬาฯ กล่าวถึงสถานการณ์ของวัณโรคในประเทศไทย

วัณโรคเป็นโรคติดต่อทางอากาศ เกิดจากเชื้อแบคทีเรียชื่อว่า "ไมโครแบคทีเรียม ทูเบอร์คูโลซิส" เชื้อนี้แพร่กระจายจากผู้ป่วยวัณโรคไปสู่ผู้อื่น ผ่านทางละอองเสมหะขนาดเล็ก ที่มาจากการไอ จาม หรือพูดคุย จึงติดต่อกันง่ายและแพร่กระจายเชื้อได้รวดเร็ว

"หนึ่งในกลไกที่จะช่วยยุติการเกิดโรควัณโรคได้คือการระบุตัวผู้ป่วยวัณโรคให้เร็วและมากที่สุด เพื่อควบคุมและจำกัดการแพร่เชื้อวัณโรค" รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน กล่าวถึงที่มาของโครงการวิจัยพัฒนาชุดตรวจวัณโรคแบบอ่านผลด้วยตาเปล่า MTB Strip (Mycobacterium tuberculosis Strip) ที่ใช้งานง่าย สะดวก อ่านผลได้รวดเร็วและแม่นยำ ที่สำคัญคือค่าใช้จ่ายไม่สูง เพื่อให้เป็นเครื่องมือที่เข้าถึงระบบบริการสาธารณสุขในท้องถิ่น

"หากเราสามารถกระจายชุดตรวจนี้ไปยังโรงพยาบาลขนาดเล็กได้ทุกที่แบบปูพรม ก็จะช่วยให้เราระบุตัวผู้ป่วยได้ภายใน 2 ชั่วโมง และคัดกรองผู้ป่วยที่มีผลเป็นบวกให้เข้ามาในระบบการรักษาได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเราเชื่อว่าจะช่วยให้จำนวนผู้ป่วยวัณโรคในบ้านเราลดลงอย่างแน่นอน" รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน ย้ำเป้าหมายของการพัฒนานวัตกรรม MTB Strip

ข้อดี-ข้อด้อยของวิธีตรวจหาเชื้อวัณโรคในปัจจุบัน

รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน กล่าวถึงการตรวจหาเชื้อวัณโรคในปัจจุบันว่ามีข้อดี-ข้อด้อยแตกต่างกัน ดังนี้

  1. การนำเสมหะของผู้ป่วยมาย้อมสีพิเศษที่เรียกว่า "สีทนกรด" เป็นวิธีที่ง่าย สามารถทำในโรงพยาบาลขนาดเล็กได้ แต่ข้อเสียคือต้องมีจำนวนเชื้อมากพอในเสมหะของผู้ป่วย จึงจะตรวจพบเชื้อ
  2. การนำเสมหะของผู้ป่วยมาเพาะเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ เป็นวิธีมาตรฐานของการวินิจฉัยวัณโรค แต่ทำได้ในบางโรงพยาบาลเท่านั้น เนื่องจากวิธีการนี้ต้องทำในห้องที่มีระบบนิรภัยสูง เพื่อป้องกันเชื้อแพร่ออกมาภายนอก และต้องใช้เวลากว่าหนึ่งเดือนจึงจะทราบผล ซึ่งจะส่งผลให้การรักษาล่าช้า
  3. การตรวจหาสารพันธุกรรมของเชื้อ เป็นการนำเสมหะของผู้ป่วยมาสกัดเอาสารพันธุกรรมและเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรม จากนั้นจึงตรวจหาเชื้อโดยเครื่อง Realtime PCR ข้อเสียของวิธีนี้คือค่าใช้จ่ายสูง และต้องทำในห้องปฏิบัติการที่มีบุคลากรผู้เชี่ยวชาญในระดับหนึ่งเท่านั้น จึงสามารถทำได้เฉพาะในโรงพยาบาลขนาดใหญ่

จากข้อดีและข้อจำกัดของวิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ในการตรวจหาเชื้อวัณโรค ทำให้ทีมผู้วิจัยพัฒนาชุดตรวจวัณโรคแบบอ่านผลด้วยตาเปล่า MTB Strip ขึ้น

ตรวจคัดกรองวัณโรค เร็วกว่า ง่ายกว่า ด้วย MTB Strip

ชุดตรวจวัณโรคแบบอ่านผลด้วยตาเปล่า MTB Strip ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ 1. ส่วนเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรม เป็นน้ำยา Isothermal amplification ร่วมกับ primer ที่ถูกดัดแปลงและออกแบบอย่างจำเพาะ 2. แถบตรวจสารพันธุกรรม ซึ่งผลิตจากโรงงานอุตสาหกรรมที่ได้รับรองมาตรฐาน ISO การผลิตเครื่องมือแพทย์

รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน อธิบายวิธีการใช้ชุดตรวจนี้ว่า "เมื่อได้เสมหะจากผู้ป่วยแล้ว เราจะใส่ตัว primer ที่ออกแบบพิเศษโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมใน DNA ของเชื้อที่อยู่ในเสมหะของผู้ป่วย จากนั้นจึงนำไปสกัด ก่อนเข้าสู่กระบวนการ Isothermal amplification โดยใช้เทคนิคที่ชื่อว่า recombinase polymerase amplification ใช้เวลาเพียง 20 - 40 นาทีที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส จากนั้น ก็นำแถบตรวจที่พัฒนาขึ้นมา จุ่มลงไปในสารพันธุกรรมที่เพิ่มปริมาณเสร็จเรียบร้อยแล้ว ผลก็จะขึ้นที่แถบแผ่นตรวจ อ่านผลบวก-ลบ เหมือนการตรวจ ATK ที่เราคุ้นเคยกัน"

จุดเด่นสำคัญของชุดตรวจวัณโรค MTB Strip คือความไวต่อเชื้อวัณโรค แค่มีเชื้อวัณโรคในเสมหะเพียงเล็กน้อย ชุดตรวจก็สามารถพบและแสดงผลได้ นอกจากนี้ กระบวนการตรวจใช้เวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมง และไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษแต่อย่างใด

"ผลการตรวจมีแม่นยำถึง 96 % เมื่อเทียบกับการตรวจแบบอณูชีววิทยา Realtime PCR และวิธีการตรวจแบบย้อมสีทนกรดที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ที่สำคัญ ชุดตรวจนี้ราคาถูกกว่าการตรวจทางอณูชีววิทยา เพราะไม่ต้องอาศัยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์แต่อย่างใด" รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน กล่าวเน้น

การทำงานของชุดตรวจ MTB Strip ใช้หลักการการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมภายใต้อุณหภูมิเดียวคงที่ ร่วมกับกล่องที่ให้ความร้อน ซึ่งในห้องปฏิบัติการทั่วไปมีกล่องประเภทนี้อยู่แล้ว โรงพยาบาลขนาดเล็กก็สามารถใช้เทคนิคนี้ได้

"ชุดตรวจวัณโรค MTB Strip ที่เราพัฒนาขึ้นนี้จะทำให้โรงพยาบาลขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีอยู่เป็นจำนวนมากในประเทศไทย สามารถตรวจคัดกรองผู้ป่วยวัณโรค เพื่อให้ผู้ป่วยได้รับการรักษาที่เหมาะสม รวดเร็ว ซึ่งจะเป็นการลดจำนวนผู้ป่วยวัณโรคและการแพร่กระจายเชื้อวัณโรคได้"

สู้วัณโรค มุ่งกระจาย MTB strip สู่ท้องถิ่น

ชุดตรวจวัณโรคแบบอ่านผลด้วยตาเปล่า MTB Strip ได้นำไปใช้จริงเป็นโมเดลตัวอย่างแล้วที่โรงพยาบาลอุ้มผาง จ.ตาก เมื่อปี 2562-2563 ซึ่งได้ผลดีในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน ไม่หยุดคิดค้นพัฒนาวิธีการและนวัตกรรมเพื่อลดจำนวนผู้ป่วยวัณโรคในประเทศไทย

"แม้ชุดตรวจ MTB Strip จะใช้งานได้ผลเป็นที่น่าพอใจ แต่เรายังอยากพัฒนาความไวในการตรวจให้มากกว่านี้ โดยการเพิ่มศักยภาพในการสกัด DNA ด้วยวิธีที่ง่าย เพื่อนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับทดสอบกับชุดตรวจ"

นอกจากนี้ รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน ยังวางแผนจะต่อยอดการตรวจวัณโรคและโรคข้างเคียง ด้วยการพัฒนาชุดสกัด DNA ให้สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น และพัฒนาชุดตรวจหาวัณโรคที่สามารถระบุได้ว่าเป็นวัณโรคแบบดื้อยาได้ตั้งแต่ครั้งแรกที่ตรวจ เพื่อปรับแนวทางการรักษาให้เฉพาะเจาะจงยิ่งขึ้น

"ตอนนี้ เรากำลังศึกษาวิจัยเชิงลึกเรื่องการตัดต่อพันธุกรรมของเชื้อวัณโรค โดยใช้เทคนิคการตัดต่อพันธุกรรมแบบใหม่ของสิ่งมีชีวิตที่ชื่อว่า CRISPR Cas-9 Interference เพื่อตัดต่อยีนบางชนิดของวัณโรค ทำให้เชื้อมีความรุนแรงในการก่อโรคน้อยลง และมีความไวในการตอบสนองต่อยาต้านวัณโรคมากขึ้น และเมื่อพัฒนากระบวนการนำระบบ CRISPR Cas-9 Interference ดังกล่าวเข้าสู่ตัวผู้ป่วยวัณโรคได้ อาจใช้ควบคู่กับการรักษาด้วยยาต้านวัณโรคในปัจจุบัน"

หากการศึกษาวิจัยดังกล่าวสำเร็จก็จะเป็นแนวทางรักษาวัณโรคแบบใหม่ในอนาคต ซึ่ง รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน มั่นใจว่าจะช่วยให้อัตราผู้ป่วยวัณโรคลดลงตามเป้าหมายองค์การอนามัยโลกแน่นอน

โรงพยาบาลขนาดเล็กที่สนใจชุดตรวจวัณโรคนี้สามารถติดต่อได้ที่ รศ.ดร.ทนพญ.ปาหนัน รัฐวงศ์จิรกุล หน่วยวิจัยนวัตกรรมตรวจวินิจฉัยเชื้อดื้อยา ภาควิชาเวชศาสตร์การธนาคารเลือดและจุลชีววิทยาคลินิก คณะสหเวชศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อีเมล์ [email protected]

สู้วัณโรคด้วย MTB Strip ชุดตรวจวัณโรคอ่านผลเร็ว นักวิจัยจุฬาฯ หวังกระจายสู่โรงพยาบาลชุมชน ลดจำนวนผู้ป่วย