Microparticles กับ Multiple vaccine
อ.ภก.สิกขวัฒน์ นักร้อง คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต
การฉีดวัคซีนบางชนิดที่ต้องให้หลายครั้งนั้น สำหรับเด็กน้อยแล้วเป็นเรื่องที่ทั้งพ่อแม่เด็กและตัวเด็กเองคงจะไม่ชอบใจสักเท่าไร เพราะจะต้องเจ็บตัวหลายครั้ง จากข่าวสารจาก MIT (Massachusetts Institute of Technology) ในช่วงเดือนกันยายนที่ผ่านมา ได้ข้อมูลออกมาว่านักวิจัยของสถาบันนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับการนำเทคโนโลยีของการทำ microparticles มาประยุกต์ใช้ทำวัคซีนที่ต้องให้แก่ผู้ป่วยซ้ำหลายครั้งนั้น ทำให้สามารถให้ผู้ป่วยเพียงครั้งเดียว แต่ได้ผลเหมือนกับการฉีดกระตุ้นหลายครั้งในรูปแบบปกติ และลดความทุกข์ทรมานจากการเจ็บตัวหลายครั้งได้
นักวิจัยกลุ่มนี้ได้ใช้ polymer ที่เรียกว่า PLGA มาใช้เป็น base ในการบรรจุวัคซีนเข้าไปไว้ใน base ชนิดต่าง ๆ ที่มีลักษณะเป็นถ้วย (cup) และเพื่อให้ปลดปล่อยวัคซีนออกมาต่างเวลากัน โดยใช้ 3D fabrication method ในการสร้างโครงสร้างของ base ที่เป็นตัวกักเก็บวัคซีนหรือยาเข้าไว้ข้างใน โดยใช้ Poly(lactic-co-glycolic acid) หรือ PLGA ที่แตกต่างกัน ดังแสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1 การใช้ polymer สร้าง base เป็นตัวเก็บวัคซีน
โดยวิธีการสร้างแบบ 3D fabrication method นี้ได้ถูกพัฒนามาจาก 3D printing method หรือการพิมพ์ภาพ 3มิติ เพื่อให้ได้รูปร่างที่ต้อง การซึ่งได้เรียกวิธีการสร้างและบรรจุยาไว้ในถ้วยหรือ cup ที่สร้างขึ้นนี้ว่า StampEd Assembly of polymer Layersหรือ SEAL โดยใช้คอมพิวเตอร์กำหนดรูปร่างและขนาดเหมือนการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทำให้ได้ขนาดและรูปร่างที่ต้องการ
รูปที่ 2 รูปถ่าย 3 มิติของ Poly(lactic-co-glycolic acid) หรือ PLGA ที่สร้างขึ้นเป็น cup ด้วย StampEd Assembly of polymer Layers หรือ SEAL
ทีมนักวิจัยได้ทำการศึกษาการใช้วัคซีนที่สร้างขึ้นนี้ในหนู โดยดูการปลดปล่อยวัคซีนในช่วงวันที่ 1, 9, 20 และ 41 ตามลำดับ ซึ่งให้ผลออกมาได้ตามเวลาดังกล่าว และจากความสำเร็จนี้ทีมนักวิจัยคาดว่าจะสามารถนำวิธีนี้ไปสร้างระบบปลดปล่อยยาในกลุ่มอื่นที่ต้องมีการฉีดซ้ำเป็นช่วงเวลาที่ต้องการปลดปล่อยได้เช่นกัน
รูปที่ 3 ตัวอย่างของเนื้อเยื่อบริเวณรอบ PLGA microparticle ในการฉีดเข้าใต้ผิวหนังจากการทดลองที่ 2, 4 และ 8 สัปดาห์ (scale bar = 300 micrometers)
อย่างไรก็ตาม ในการนำไปใช้ได้จริงยังคงต้องมีการศึกษาในเรื่องความคงตัวของวัคซีนในสภาวะที่อยู่ในร่างกายด้วย เนื่องจากโดยปกติแล้ววัคซีนจะมีทั้งชนิดที่เป็นเชื้อที่มีชีวิตแต่อ่อนแรงแล้ว หรือเชื้อที่ตายแล้วนำมาเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันนั้นจะต้องเก็บในอุณหภูมิที่เหมาะสม เช่น ในตู้เย็น หรือแช่แข็ง เป็นต้น แต่การฉีดของวัคซีนในระบบนี้ตัว polymer ที่บรรจุวัคซีนจะต้องอยู่ในร่างกายที่สภาวะอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิในการเก็บวัคซีนทั่วไป คืออุณหภูมิเท่ากับร่างกายของเราในระหว่างที่รอการปลดปล่อยออกมา ซึ่งยังคงต้องมีการศึกษากันต่อไป แต่คาดว่าระบบการนำส่งแบบนี้น่าจะสามารถประยุกต์ใช้กับยาตัวอื่นที่ต้องมีการให้ยาอย่างต่อเนื่องได้เช่นกัน
เอกสารอ้างอิง
- One vaccine injection could carry many doses Microparticles created by new 3D fabrication method could release drugs or vaccines long after injection. http://news.mit.edu/2017/one-vaccine-injection-could-carry-many-doses-0914
- Biodegradable particles enable multiple vaccinations in single injection. https://www.theengineer.co.uk/mit-multiple-vaccines-single-injection/
- This New Vaccine Technology Could Make Multiple Injections a Thing of the Past. https://futurism.com/this-new-vaccine-technology-could-make-multiple-injections-a-thing-of-the-past/
- Supplementary Materials for Fabrication of fillable microparticles and other complex 3D microstructures. http://science.sciencemag.org/content/sci/suppl/2017/09/14/357.6356.1138.DC1/aaf7447_McHugh_SM.pdf
- New technology could allow multiple vaccines to be delivered in single jab. https://www.theguardian.com/society/2017/sep/14/multiple-time-delayed-drugs-could-be-given-in-single-injection-say-scientists
