แพทย์ศิริราช อัปเดตงานวิจัย โรคภูมิแพ้แมลงสาบในประเทศไทย

นอกจากผู้ป่วยต้องได้รับการเยียวยาอย่างต่อเนื่องแล้ว ยังทำให้ผู้ป่วยมีคุณภาพชีวิตลดลงและมีประสิทธิภาพในการทำกิจวัตรประจำวัน และการทำงาน หรือสมรรถภาพในการศึกษาด้อยกว่าคนปกติ

แม้ว่าโรคภูมิแพ้เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ แต่ก็พบว่าสารก่อภูมิแพ้ที่พบในบ้าน อาทิ ไรฝุ่น แมลงสาบ ฝุ่นบ้าน ขนของสัตว์เลี้ยง เป็นสาเหตุสำคัญที่สุด และในปัจจุบันมีผู้ป่วยโรคภูมิแพ้แมลงสาบสูงถึงร้อยละ 44-60 เป็นอันดับสองรองจากโรคภูมิแพ้ไรฝุ่น 

สารก่อภูมิแพ้แมลงสาบนี้มาจากส่วนต่าง ๆ ทั้ง ตัวแมลงสาบเอง สิ่งขับถ่าย และจากสารคัดหลั่งของแมลงสาบด้วย

การสัมผัสและการถูกกระตุ้นด้วยสารก่อภูมิแพ้จากแมลงสาบเป็นสาเหตุให้เกิดอาการของโรคภูมิแพ้แมลงสาบในเวลาต่อมา ซึ่งอาจมีอาการเพียงเล็กน้อย เช่นคันที่ผิวหนัง คันคอ คันตาและจมูกไปจนถึงอาการรุนแรงคือ หอบหืดและหายใจไม่ออก จนต้องไปโรงพยาบาลอย่างฉุกเฉิน หรือเข้ารักษาตัวในโรงพยาบาล

โรคหืดที่มีสาเหตุจาการแพ้แมลงสาบมักเกิดได้ตลอดปี และไม่เป็นไปตามฤดูกาลเหมือนโรคภูมิแพ้จากสาเหตุอื่นๆ เช่น การแพ้ละอองเกสรหญ้าและดอกไม้ 

ทีมวิจัยโรคภูมิแพ้แมลงสาบศิริราช ถือกำเนิดขึ้นมาตั้งแต่ พ.ศ. 2545 โดยประกอบด้วย ศ.เกียรติคุณ ดร.วันเพ็ญ ชัยคำภา, ศ. ดร. พญ.อัญชลี ตั้งตรงจิตร,  รศ. ดร.นิทัศน์ สุขรุ่ง รศ. ดร. นิตยา อินทราวัฒนา และทีมนักวิจัย

ด้วยในขณะนั้นข้อมูลทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานเกี่ยวกับโรคภูมิแพ้แมลงสาบและสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบทั้งในต่างประเทศและในประเทศไทยยังมีอยู่น้อยมาก

โดยได้ดำเนินการศึกษาวิจัยอย่างเป็นระบบ และต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน ทำให้เกิดองค์ความรู้เกี่ยวกับโรคภูมิแพ้แมลงสาบ สารก่อภูมิแพ้แมลงสาบ การพัฒนาวัคซีนรักษา และการค้นพบสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบอเมริกันชนิดใหม่ ๆ

ต่อมาได้นำองค์ความรู้ที่ได้มาพัฒนาต่อยอดเกิดทรัพย์สินทางปัญญาในการผลิตน้ำยาทดสอบสารก่อภูมิแพ้และวัคซีนรักษาโรคภูมิแพ้ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม

การผลิตชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้ในสิ่งส่งตรวจและสิ่งแวดล้อม โดยได้นำมาใช้ในงานบริการการตรวจวิเคราะห์ เพื่อใช้ในการเฝ้าระวังปริมาณสารก่อภูมิแพ้ในบ้านผู้ป่วย และลดความเสี่ยงในการเกิดโรคภูมิแพ้ ซึ่งเป็นมาตรการอันดับแรกที่มีความสำคัญมากในการดูแลรักษาผู้ป่วยโรคภูมิแพ้

พัฒนาวิธีการตรวจวิเคราะห์คุณสมบัติสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบและสารก่อภูมิแพ้ชนิดอื่นๆ ทางห้องปฏิบัติการ เพื่อการควบคุมคุณภาพสารสกัดสารก่อภูมิแพ้ และการต่อยอดเชิงพาณิชย์ในผลิตภัณฑ์ดังกล่าว

จากผลงานวิจัยจำนวนมากที่ทำการศึกษาอย่างต่อเนื่องทำให้ทีมวิจัยโรคภูมิแพ้แมลงสาบศิริราช เป็น 1 ใน 3 ทีมนำด้านโรคภูมิแพ้แมลงสาบในระดับโลก

การศึกษาวิจัยโรคภูมิแพ้แมลงสาบในประเทศไทย เริ่มจาก ศ. ดร. พญ.อัญชลี ตั้งตรงจิตรและทีมวิจัยได้สำรวจหาชนิดและปริมาณสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบในที่อยู่อาศัยของผู้ป่วยโรคภูมิแพ้แมลงสาบ

และเป็นรายงานการศึกษาแรกที่พบว่า “แมลงสาบอเมริกัน” เป็นสายพันธุ์หลักที่ก่อโรคภูมิแพ้แมลงสาบในประเทศไทย (ซึ่งแตกต่างจากประเทศทางตะวันตกที่โรคภูมิแพ้แมลงสาบมีสาเหตุจากแมลงสาบเยอรมัน)

ต่อมาได้ศึกษาด้านคุณลักษณะของสารก่อภูมิแพ้ โดยทำการศึกษาโปรตีนทั้งหมด (proteome) และโปรตีนที่เป็นสารก่อภูมิแพ้ (allergenome) ของแมลงสาบอเมริกัน ทำให้ค้นพบสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบอเมริกันชนิดใหม่ คือ Glutathione S-transferase

ซึ่งได้ขึ้นทะเบียนกับองค์การอนามัยโลก (WHO/IUIS Allergen Nomenclature Sub-committee) และได้รับการตั้งชื่อขึ้นทะเบียนเป็น Per a 5 และ Per a 9

ต่อมาได้ทำการศึกษาร่วมกับ Prof. Stephen Tsui, Chinese University of Hong Kong โดยการประยุกต์ใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมของแมลงสาบ ทำให้ค้นพบสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบอเมริกันชนิดใหม่เพิ่มเติมอีก 7 ชนิด

และได้รับการขึ้นทะเบียนตั้งชื่อเป็น Per a 14, Per a 15, Per a 16, Per a 17, Per a 18, Per a 19 และ Per a 20 (รวมทั้งหมดเป็น 9 ชนิด จากที่มีรายงานทั้งหมด 20 ชนิด)

ทีมวิจัยภูมิแพ้แมลงสาบศิริราชยังสามารถผลิตโมเลกุลสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบชนิดเดี่ยว (single allergen) ทั้งที่เป็นสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบจากธรรมชาติ (native allergen) และสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบจากวิธีพันธุวิศกรรม (recombinant allergen) ชนิดต่าง ๆ

ซึ่งจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นสารมาตรฐานในชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้ในสิ่งส่งตรวจและใช้ในการผลิต monoclonal antibody รวมทั้งนำไปใช้ชุดทดสอบไมโครอะเรย์สตริปเพื่อการตรวจวิเคราะห์ภาวะภูมิแพ้ต่อโมเลกุลจำเพาะของสารก่อภูมิแพ้ที่กำลังอยู่ในระหว่างการศึกษาวิจัย

ซึ่งชุดทดสอบนี้ตรวจวินิจฉัยภาวะภูมิแพ้ต่อสารก่อภูมิแพ้ในระดับโมเลกุล (molecular allergen components) แทนการใช้สารสกัดหยาบสารก่อภูมิแพ้แบบดั้งเดิม

ทำให้สามารถระบุโมเลกุลจำเพาะของสารก่อภูมิแพ้ที่ก่อให้เกิดอาการแพ้ได้แม่นยำมากขึ้น และสามารถต่อยอดเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ด้านการรักษา

ในการพัฒนาวัคซีนโรคภูมิแพ้แมลงสาบ ที่จะให้วัคซีนเฉพาะชนิดโมเลกุลของสารก่อภูมิแพ้ที่ผู้ป่วยแพ้ ตามแนวทางการรักษาในอนาคตที่มุ่งเน้นการรักษาแบบเวชกรรมตรงเหตุ (Precision Medicine)  จึงได้พัฒนาวัคซีนรักษาโรคภูมิแพ้แมลงสาบที่เป็นโมเลกุลสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบชนิดเดี่ยว บรรจุในอนุภาคนาโน ซึ่งให้ผลการรักษาดีกว่าวัคซีนที่ใช้สารสกัดหยาบแมลงสาบทั้งตัว

นับเป็นการศึกษาแรกที่ใช้โมเลกุลสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบชนิดเดี่ยว และเปลี่ยนวิธีการให้วัคซีนจากการฉีดมาเป็นแบบหยอดจมูก ที่จะมีผลดีทั้งโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ (ทางเดินหายใจส่วนบน) และ โรคหืด (ทางเดินหายใจส่วนล่าง-ปอด)

ขณะนี้ วัคซีนโรคภูมิแพ้แมลงสาบที่ได้จากการวิจัยนี้ผ่านการศึกษาในหนูทดลองแล้ว และอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัยต่อยอดในการผลิตแบบ GMP เพื่อใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพของวัคซีนในผู้ป่วย 

ทีมผู้วิจัยได้ศึกษาเปรียบเทียบคุณสมบัติต่างๆ ของสารสกัดสารก่อภูมิแพ้ที่สกัดจากแมลงสาบอเมริกันที่จับได้จากธรรมชาติและจากแมลงสาบที่เลี้ยงในห้องปฏิบัติการ  พบว่าแมลงสาบเลี้ยงเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่ปลอดภัยกว่าในการนำไปผลิตสารสกัดสารก่อภูมิแพ้ เพื่อใช้ในการตรวจวินิจฉัยและใช้เป็นวัคซีนรักษา

นอกจากนี้ วิธีการตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการต่าง ๆ ที่ได้จากการศึกษานี้ ยังนำไปประยุกต์ใช้เป็นเกณฑ์ในการตรวจวิเคราะห์คุณสมบัติสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบเพื่อการควบคุมคุณภาพสารสกัดสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบ รวมทั้งใช้เป็นต้นแบบวิธีการตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการสำหรับสารก่อภูมิแพ้ชนิดอื่นๆ

ต่อมาได้ต่อยอดงานวิจัยพัฒนาเป็น “ชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้จากแมลงสาบอเมริกัน (Per a 9) ในตัวอย่าง” (ฝุ่น/สารสกัดฯ/วัคซีนแมลงสาบ) ขึ้นเป็นครั้งแรกในประเทศไทย ด้วยวิธี sandwich ELISA ที่สามารถวิเคราะห์ผลได้แบบเชิงปริมาณ

ทีมผู้วิจัยจึงได้พัฒนาต่อยอดให้เป็น “ชุดตรวจคัดกรองสำเร็จรูป” โดยใช้เทคนิค dot-blot ELISA ที่ตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้ของแมลงสาบได้แบบกึ่งปริมาณ มีความสะดวกในการใช้งานโดยผู้ป่วยสามารถทำเองได้ที่บ้าน

เพื่อใช้ในการเฝ้าระวังปริมาณสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบในบ้านพักอาศัย ทำให้ทราบผลทันทีที่ต้องการ หรือ ณ เวลาที่ผู้ป่วยเกิดอาการ และมีราคาตรวจวิเคราะห์ที่เหมาะสมกว่า โดยยังมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับวิธีมาตรฐาน  

ทีมผู้วิจัยค้นพบเอพิโทปใหม่ของเซลล์บี (Novel B-cell epitope) ของสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบหลักชนิด Per a 1 สามารถนำเอพิโทปใหม่ที่พบนี้ไปประยุกต์ใช้เป็นเป้าหมายในการวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้ในชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้จากแมลงสาบอเมริกันได้

 และยังพบว่าที่ลำไส้ส่วนกลาง (midgut) เป็นแหล่งที่มีสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบ Per a 1 ในปริมาณสูง ดังนั้น สามารถใช้ลำไส้ส่วนกลางแทนการเตรียมสารสกัดจากแมลงสาบทั้งตัว ซึ่งมีโปรตีนอื่น ๆ ที่ไม่ใช่สารก่อภูมิแพ้จากแมลงสาบปนเปื้อนในปริมาณมาก 

องค์ความรู้และเทคโนโลยีที่กล่าวมาแล้ว ได้นำไปใช้ต่อยอดการศึกษาวิจัยสารก่อภูมิแพ้ชนิดอื่นๆ ได้แก่ สารก่อภูมิแพ้จากขนสุนัข ขนแมว เชื้อรา หญ้าขน (Para grass) ผักโขม (Careless weed) และต่อหัวเสือ เป็นต้น

และก่อให้เกิดผลงานที่เป็นทรัพย์สินทางปัญญาต่างๆ รวมทั้งชุดตรวจวินิจฉัยภาวะภูมิแพ้ในสุนัขโดยวิธีทางซีโรโลยี (IECapt) ซึ่งทำให้เกิดความร่วมมือและการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ภาคอุตสาหกรรมในการผลิตจำหน่าย นับเป็นการนำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์อย่างเป็นรูปธรรม 

จากประสบการณ์ในการศึกษาวิจัยโรคภูมิแพ้มาอย่างต่อเนื่องกว่า 20 ปี และจากการศึกษาค้นคว้ารวบรวมข้อมูลที่เป็นปัจจุบัน

จึงได้นำมาบูรณาการและประมวลองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับโรคภูมิแพ้แมลงสาบ ทั้งในเชิงลึกและการประยุกต์ใช้ในเวชปฏิบัติ ที่ใช้ในการตรวจวินิจฉัย การรักษาและการควบคุมป้องกัน จัดทำเป็นหนังสือเรื่อง “โรคภูมิแพ้แมลงสาบ”
    

โรคภูมิแพ้ไม่เฉพาะโรคภูมิแพ้แมลงสาบนับนจะพบมากขึ้น เพราะสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป ดังนั้น วิธีที่ดีที่สุด คือ การป้องกัน ซึ่งทำได้ง่าย ๆ เพียงหมั่นดูแลสิ่งแวดล้อมภายในบ้านและรอบๆ ให้สะอาด ก็จะช่วยลดปริมาณสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญในการกระตุ้นให้เกิดโรคภูมิแพ้

 รูปที่ 1 แมลงสาบอเมริกัน (ซ้าย) และแมลงสาบเยอรมัน (ขวา) ที่เป็นสาเหตุสำคัญในการก่อให้เกิดโรคภูมิแพ้  ในผู้ป่วย

รูปที่ 2 การค้นพบสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบอเมริกันชนิดใหม่โดยทีมวิจัยศิริราช  ที่ได้รับการตั้งชื่อและการขึ้นทะเบียนกับองค์การอนามัยโลก (WHO/IUIS Allergen Nomenclature Sub-committee ทั้งหมด 9 ชนิด (ด้านล่าง) ได้แก่ Per a 5, Per a 9, Per a 14, Per a 15, Per a 16, Per a 17, Per a 18, Per a 19 และ Per a 20)

 

รูปที่ 3 ชุดน้ำยาตรวจวินิจฉัยภาวะภูมิแพ้ที่ได้มาตรฐาน (ซ้าย) และชุดตรวจวินิจฉัยภาวะภูมิแพ้ในสุนัขโดยวิธีทางซีโรโลยี (IECapt-ขวา) ที่ได้นำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์อย่างเป็นรูปธรรม
 

             

รูปที่ 4 ชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้แมลงสาบอเมริกันและชุดตรวจวัดปริมาณสารก่อภูมิแพ้จากไรฝุ่น.