เรื่องโดย ปาลิตา สุฤทธิ์
“BP-NELL-PEG” ยาตัวใหม่จากความพยายามของนาซา (NASA) และศูนย์วิทยาศาสตร์อวกาศประจำสถานีอวกาศนานาชาติ (CASIS) สำหรับรักษาโรคกระดูกพรุนที่มีความจำเพาะและมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในสภาวะการสูญเสียมวลกระดูกของนักบินอวกาศ แสดงผลลัพธ์การต่อสู้กับการสูญเสียมวลกระดูกเนื่องจากแรงโน้มถ่วงต่ำได้สำเร็จ และตีพิมพ์อย่างเป็นทางการในวารสาร NPJ Microgravity เมื่อวันที่ 18 กันยายน พ.ศ. 2566 ที่ผ่านมา
จากข้อมูลสถิติปัจจุบันพบว่ามากกว่า 200 ล้านคนทั่วโลกประสบปัญหา “โรคกระดูกพรุน” ซึ่งเป็นโรคที่ความหนาแน่นและมวลกระดูกลดน้อยลงจนทำให้กระดูกเสื่อม เปราะบาง ผิดรูป และมีโอกาสแตกหักได้ง่าย จากสถิติพบว่าในอัตราส่วน 1 ต่อ 3 ของเพศหญิงที่มีอายุมากกว่า 50 ปีขึ้นไปหรือในอัตราส่วน 1 ต่อ 5 ในเพศชาย ประสบกับภาวะกระดูกหักซึ่งเป็นผลมาจากโรคกระดูกพรุน
ขณะความหนาแน่นของมวลกระดูกนักบินอวกาศที่เดินทางไปปฏิบัติภารกิจบนสถานีอวกาศนานาชาติที่มีอายุเฉลี่ยเพียงแค่ 34 ปี กลับลดลงมากกว่าร้อยละ 1 ต่อเดือน ซึ่งเป็นอัตราที่สูงถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับผู้สูงอายุที่มีอัตราการลดลงของมวลกระดูกเพียงแค่ร้อยละ 0.4-1 ต่อปี แม้ว่าการเดินทางไปปฏิบัติภารกิจที่สถานีอวกาศจะจำกัดในแง่ของเวลาเนื่องจากเหตุผลด้านความปลอดภัยของสุขภาพนักบินอวกาศ โดยกำหนดช่วงเวลาปฏิบัติงานตลอดภารกิจไม่เกิน 6 เดือน แต่การออกเดินทางสำรวจอวกาศไกลถึงดวงจันทร์และดาวอังคารในอนาคตก็ไม่อาจหลีกเลี่ยงช่วงเวลาที่ยาวนานออกไปได้ ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยพยายามคิดค้นจนได้ยาตัวใหม่ที่จะเข้ามามีบทบาทสำคัญในการรักษาภาวะมวลกระดูกบางที่รุนแรงต่อนักบินอวกาศโดยเฉพาะ
ปัจจุบันแม้ว่าเราจะมียารักษาโรคกระดูกพรุนอย่างอะเลนโดรเนต (Alendronate) เป็นยาในกลุ่มบิสฟอสโฟเนต (Bisphosphonates) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรักษาโรคกระดูกพรุน แต่เนื่องจากความสามารถในการดูดซึมของยานั้นค่อนข้างต่ำ คือน้อยกว่าร้อยละ 1 ของปริมาณยาที่รับประทานเข้าไป ทั้งยังมีการกระจายตัวของยาสูง ทำให้ไม่มีความจำเพาะต่อกระบวนการสร้างมวลกระดูกมากนัก อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ของการรับประทานยาตามขนาดที่แพทย์แนะนำต่อเนื่องเป็นเวลานานนั้นยังเพียงพอสำหรับป้องกันและรักษาโรคกระดูกพรุนในผู้สูงอายุได้ในทางตรงกันข้ามการสูญเสียมวลกระดูกของนักบินอวกาศที่สูงมากถึง 10 เท่า การใช้ยารักษาโรคกระดูกพรุนทั่วไปที่ใช้ในปัจจุบันอาจไม่เพียงพอ และหากต้องกินยาในปริมาณที่มากขึ้นหรือบ่อยครั้งขึ้น อาจได้รับผลข้างเคียงจากยามากกว่าจะได้รับประโยชน์
ด้วยภารกิจที่ต้องมีมนุษย์ร่วมเดินทางไปยังดาวอังคารและดวงจันทร์ในอนาคตอาจต้องใช้ระยะเวลาร่วมกันนานมากถึง 2 ปี นักวิทยาศาสตร์จึงต้องหาวิธีป้องกันนักบินอวกาศจากผลกระทบที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการบินในระยะยาวนี้ จนนำมาสู่การค้นพบยาตัวใหม่ที่มุ่งเป้าไปที่การสร้างมวลกระดูกโดยเฉพาะ ด้วยการใช้โปรตีนที่รู้จักกันดีในหมู่นักวิทยาศาสตร์อย่าง NELL-1 ซึ่งผลิตขึ้นโดยร่างกายมนุษย์ การนำโปรตีน NELL-1 มาใช้สังเคราะห์ยาตัวใหม่นี้อาศัยหลักการเซลล์ซ่อมเซลล์ (biomolecular therapy) มารักษาโรคที่เกิดจากความเสื่อมของเซลล์อวัยวะ
มีการค้นพบเมื่อ 20 ปีก่อนว่า NELL-1 กระตุ้นกระบวนการสร้างมวลกระดูกได้ (ดร.ถิง (Eric Kang Ting) เป็นผู้ค้นพบครั้งแรก) และยังมีงานวิจัยที่พูดถึงการนำ NELL-1 ไปใช้กระตุ้นการสร้างมวลกระดูกสำหรับการผ่าตัดเชื่อมกระดูกสันหลังในสัตว์ทดลองบางประเภทได้สำเร็จ แต่เนื่องจากข้อจำกัดในการใช้ NELL-1 ที่ต้องใช้ในระหว่างผ่าตัดเท่านั้น ทีมวิจัยจึงได้ดัดแปลงยาด้วยการเปลี่ยนรูปแบบยาให้ฉีดผ่านชั้นใต้ผิวหนังได้ (subcutaneous injection) ซึ่งง่ายและสะดวกต่อการนำไปใช้และเป็นที่มาของยาตัวใหม่ที่ชื่อว่า “BP-NELL-PEG”
BP-NELL-PEG นำมาใช้เป็นครั้งแรกกับหนูที่ส่งไปทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาตินานถึง 9 สัปดาห์เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการกระตุ้นการสร้างมวลกระดูกในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ จากผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ออกมาพบว่า ยาตัวใหม่นี้กระตุ้นการสร้างมวลกระดูกที่มีความจำเพาะมากขึ้นเนื่องจากมีความสามารถลดการกระจายตัวของยาไปยังเนื้อเยื่อหรืออวัยวะอื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้อง และยังไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงของยา อีกทั้งยังเพิ่มศักยภาพของยาด้วยการยืดอายุครึ่งชีวิตของยา (half-life) ถึง 3 เท่า จากเดิม 5.5 ชั่วโมงเป็นออกฤทธิ์ได้นานขึ้นถึง 15.5 ชั่วโมง จึงช่วยลดความถี่ของการใช้ยาที่ต้องกินทุก 7 วัน ขยายออกไปเป็นทุก 14 วัน ดังนั้นหากนำยาตัวใหม่นี้ไปใช้กับมนุษย์ได้สำเร็จ จะช่วยลดทั้งข้อจำกัดด้านเวลาให้แก่นักบินอวกาศที่มีตารางกิจกรรมหนาแน่นและยังสะดวกต่อการบริหารยาด้วยการฉีดเข้าชั้นใต้ผิวหนังด้วยตนเองอีกด้วย
ศาสตราจารย์ซู (Chia Soo) จากแผนกศัลยกรรมกระดูกและข้อ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส (University of California Los Angeles) ผู้เขียนหลักของงานวิจัยชินนี้ได้กล่าวในงานแถลงเกี่ยวกับยาเมื่อปี พ.ศ. 2561 ไว้ว่า “ความสำเร็จในครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของการบำบัดเพื่อรักษาสภาวะการสูญเสียมวลกระดูกอย่างรุนแรงนี้ได้”
แม้ว่ายา BP-NELL-PEG แสดงผลลัพธ์ที่น่าพอใจในหนูทดลอง แต่ปลายทางยังอีกยาวไกลที่จะนำมาใช้สร้างมวลกระดูกในมนุษย์ได้ หลังจากนี้เราคงต้องดูกันต่อไปว่านักวิจัยจะพัฒนายาตัวนี้ให้ดีขึ้นได้อย่างไรและจะนำไปใช้จริงในคลินิกได้หรือไม่ เพราะยานี้ไม่ได้ช่วยแค่นักบินอวกาศที่ต้องเดินทางไปยังดวงจันทร์และดาวอังคารในอนาคต แต่ยังรวมถึงผู้ป่วยโรคกระดูกพรุนอีกหลายร้อยล้านคนทั่วโลก
แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- Ha P, Kwak JH, Zhang Y, et al. Bisphosphonate conjugation enhances the bone-specificity of NELL-1-based systemic therapy for spaceflight-induced bone loss in mice. NPJ Microgravity. 2023;9(1):75. Published 2023 Sep 18. doi:10.1038/s41526-023-00319-7
- Sözen, T., Özışık, L., & Başaran, N. Ç. (2017). An overview and management of osteoporosis. European journal of rheumatology, 4(1), 46–56. https://doi.org/10.5152/eurjrheum.2016.048https://www.issnationallab.org/iss360-nell1-nature-microgravity/
https://www.space.com/drug-iss-microgravity-astronauts-bone-loss-moon-mars
About Author
