ประวัติศาสตร์ ๖ ก้าวของวัคซีนนิวคาสเซิล

ไม่มีใครปฏิเสธได้ว่า โรคนิวคาสเซิลเป็นโรคที่สร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจต่ออุตสาหกรรมสัตว์ปีกอย่างมากมาย แม้ว่า เราจะรู้จักโรคนี้มาเป็นเวลานานมาแล้วกว่า ๘๕ ปี โรคนี้มีสาเหตุมาจากเชื้อไวรัสกลุ่ม Avian Paramxyxovirus (APMV-1) มีเพียงซีโรไทป์เดี่ยว แถมยังมีวัคซีนจำหน่ายอยู่ในท้องตลาดหลากหลายยี่ห้อ แต่โรคนิวคาสเซิลก็ยังคงท้าทายสัตวแพทย์ และเกษตรกรผู้เลี้ยงไก่ทั่วโลกอย่างต่อเนื่อง

                ในระยะแรกของอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ปีก ผู้เลี้ยงไก่ก็มีเป้าหมายในการป้องกันความสูญเสียจากอัตราการตายสูงด้วยโรคนี้ แต่เมื่อมีความก้าวหน้าในความรู้ความเข้าใจของการดำเนินโรค อุตสาหกรรมสัตว์ปีกก็มิได้คำนึงถึงประสิทธิภาพของวัคซีนเพียงอย่างเดียว แต่ยังพยายามหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงจากการให้วัคซีน ได้แก่ การแพ้วัคซีน ภายหลังการใช้วัคซีนเชื้อเป็นให้น้อยลงอีกด้วย

๑. ก้าวแรกของวัคซีนนิวคาสเซิล

                นับตั้งแต่การระบาดครั้งแรกในปี ค.ศ. ๑๙๒๖ ของโรคนิวคาสเซิลที่เกาะชวา ประเทศอินโดนีเซีย และเมืองนิวคาสเซิล ประเทศอังกฤษ หลังจากนั้นก็มีการวิจัยมากมายสำหรับการป้องกัน และควบคุมโรคโดยการให้วัคซีน การศึกษาระยะแรกเป็นการใช้ไวรัสที่ถูกทำให้หมดฤทธิ์ลง แต่ประสบปัญหาด้านการผลิต และควบคุมคุณภาพ หากจำเป็นต้องใช้ปริมาณมาก จึงมีการพัฒนาเชื้อให้อ่อนแรงลงในห้องปฏิบัติการหลายแห่งทั่วโลก ในทศวรรษที่ ๑๙๓๐ นักวิจัยชาวอังกฤษไอเยอร์ และดอบสันได้ผ่านเชื้อไวรัสสายพันธุ์เฮิร์ตส ๓๓ (Herts’ 33) ลงในตัวอ่อนลูกไก่ และผลิตเชื้อไวรัสที่มีความรุนแรงต่ำลงชื่อว่า “สายพันธุ์เฮิร์ตฟอร์ดไชร์ (Hertfordshire (H) strain)” ที่สามารถนำมาใช้เป็นแอนติเจนที่มีความปลอดภัยสำหรับการกระตุ้นภูมิคุ้มกันไก่จำนวนมากได้ ในเวลาต่อมาไอเยอร์ยังได้นำเชื้อไวรัสสายพันธุ์ รานิเกต (Ranikhet) ที่แยกได้จากประเทศอินเดียนำมาผ่านเชื้อลงในตัวอ่อนลูกไก่ แล้วพัฒนาเป็นเชื้อไวรัสที่มีความรุนแรงปานกลางชื่อว่า “สายพันธุ์มุคเทสวอร์ (Mukteswar strain)” ในปาเลสไตน์ โคมารอฟ (Komarov) ก็ได้มีการพัฒนาเชื้อไวรัสที่มีความรุนแรงปานกลางขึ้นมาในเวลาใกล้เคียงกัน โดยนำเชื้อไวรัสท้องถิ่นผ่านลงในลูกเป็ดโดยการฉีดเข้าสมอง ขณะเดียวกันในฟากฝั่งสหรัฐอเมริกาก็มีการคัดกรองเชื้อไวรัสนิวคาสเซิล ๑๐๕ ตัวอย่างได้สายพันธุ์ที่เป็นที่รู้จักกันดีชื่อว่า “สายพันธุ์โรคิน (Roakin strain)” ที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมเป็นแอนติเจนในการผลิตวัคซีน ในปี ค.ศ. ๑๙๔๘ สายพันธุ์โรคินได้ออกวางจำหน่ายเชิงพาณิชย์สำหรับใช้ป้องกันโรคในสัตว์ปีกอายุมากกว่า ๔ สัปดาห์โดยการแทงปีก แม้ว่า วัคซีนเหล่านี้ จะสามารถเหนี่ยวนำการป้องกันโรคได้ดีมาก แต่ก็ยังสามารถก่อโรค และส่งผลให้สัตว์ปีกเสียชีวิตได้ในอัตราสูง โดยเฉพาะ สัตว์ปีกที่มีความไวรับต่อโรค นอกเหนือจากนั้น วัคซีนเหล่านี้ จำเป็นต้องให้กับสัตว์ปีกที่มีอายุมากกว่า ๔ สัปดาห์ เพราะว่า ลูกไก่วันแรกยังมีระดับภูมิคุ้มกันจากแม่ค่อนข้างแปรปรวนมาก บางส่วนของฝูงจำเป็นต้องให้วัคซีนก่อนหน้านั้น จึงเป็นที่มาให้วัคซีนรุ่นถัดมาพัฒนาขึ้นมา  

๒. ยุคของวัคซีนเชื้อเป็น

                ในสหรัฐอเมริกา ระหว่างทศวรรษที่ ๑๙๔๐ สถาบันวิจัยหลายแห่งกำลังค้นคว้าวิจัยวัคซีนเชื้อเป็นสำหรับป้องกันโรคนิวคาสเซิล ในปี ค.ศ. ๑๙๔๗ นักวิจัยแห่งสถาบันโพลีเทคนิคเวอร์จิเนียนามว่า ฮิตช์เนอร์ (Hitchner) ทำงานวิจัยกับเชื้อไวรัสที่ได้รับมาจากบัวเด็ตต์ (Beaudette) นักพยาธิวิทยาจากสถานีวิจัยด้านเกษตรกรรมแห่งนิวเจอร์ซี พัฒนาเชื้อไวรัสสายพันธุ์บี ๑ (B1) และได้จดทะเบียนสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ในปี ค.ศ. ๑๙๕๐ และเนื่องจากความต้องการวัคซีนที่มีความอ่อนแรงในท้องตลาดมาก บัวเด็ตต์จึงได้ทบทวนเชื้อไวรัสทั้ง ๑๐๕ สายพันธุ์อีกครั้ง เพื่อลองคัดหาเชื้อไวรัสบางตัวอย่างอาจมีความรุนแรงที่ต่ำ สุดท้าย เขาสามารถคัดได้เชื้อไวรัส ๓ ตัวอย่าง ภายหลังจากนั้นอีกไม่กี่เดือนจากการวิจัยเพิ่มเติมที่ห้องปฏิบัติการสัตว์ปีกของไวน์แลนด์จึงได้เชื้อไวรัสตัวที่ดีที่สุด ๑ สายพันธุ์ ซึ่งแยกได้มาจากฟาร์มของอะดัม ลาโซต้า ดังนั้น ชื่อของสายพันธุ์วัคซีนจึงได้ใช้ชื่อของฟาร์มที่พบเชื้อไวรัสเป็นครั้งแรก อีกฝั่งหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิก ในปี ค.ศ. ๑๙๕๒ แอสพลิน (Asplin) รายงานผลการศึกษาสายพันธุ์ของเชื้อไวรัสที่แยกได้หลายปีก่อนหน้านั้น ภายหลังการระบาดของโรคทางระบบหายใจแบบอ่อนในลูกไก่ที่อังกฤษ ไวรัสชนิดนี้มีความรุนแรง และความสามารถในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันคล้ายคลึงกับสายพันธุ์ B1 จึงตั้งชื่อว่า “สายพันธุ์ เอฟ (F strain)”

               อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมสัตว์ปีกก็ได้มีวิวัฒนาการต่อไปทั่วโลก ระดับของปฏิกิริยาข้างเคียงภายหลังการให้วัคซีน (Post-vaccination reaction, PVR) กลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับผู้ผลิตสัตว์ปีก หนึ่งในความพยายามในการผลิตวัคซีนที่มี PVR ลดลงคือ การคัดเลือกกลุ่มประชากรของเชื้อไวรัสที่สามารถเจริญเติบโตได้อย่างสม่ำเสมอกัน แต่ยังคงสามารถเหนี่ยวนำภูมิคุ้มกันที่ดีได้ ตัวอย่างเช่น การคัดเลือก “โคลน ๓๐ (Clone 30)” จากสายพันธุ์ลาโซต้านั่นเอง โดยเริ่มนำออกสู่ตลาดในทศวรรษที่ ๑๙๘๐ และมีการตอบรับที่ดีจากตลาดวัคซีน

๓. ยุคของวัคซีนชนิดเอ็นเทอริค

                   แม้ว่า วัคซีนชนิดอ่อนแรง และโคลน สามารถลด PVR ลงได้ดีกว่าวัคซีนรุ่นก่อนหน้านี้ แต่ก็ยังส่งผลต่อระบบหายใจของสัตว์ปีก โดยเฉพาะระบบการผลิตสัตว์ปีกที่เข้มข้นยิ่งกว่าในอดีต เร็วๆนี้ วัคซีนสายพันธุ์ที่สามารถเพิ่มจำนวนได้ทั้งในทางเดินหายใจ และทางเดินอาหาร จึงช่วยลดผลข้างเคียงต่อระบบทางเดินหายใจลงได้นำออกสู่ตลาด และได้รับการยอมรับกันอย่างกว้างขวาง โดยจัดกลุ่มเป็นเชื้อไวรัสที่ไม่มีความรุนแรงจากทางเดินอาหาร สายพันธุ์ที่นิยมใช้ในเชิงพาณิชย์มากที่สุด ได้แก่ อัลสเตอร์ ๒ ซี (Ulster 2C) PHY.LMV.42 และ วี ๔ (V4) โดยเชื้อไวรัสเหล่านี้มีความรุนแรง หรือค่า ICPI ต่ำมาก จึงไม่เหนี่ยวนำให้เกิดปฏิกิริยาอันไม่พึงประสงค์ภายหลังการให้วัคซีนเลย วัคซีนมีความปลอดภัยจึงสามารถนำมาใช้กับลูกไก่วันแรกที่โรงฟักได้ อย่างไรก็ตาม ภูมิคุ้มกันจากแม่ยังสามารถรบกวนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของวัคซีนได้ จึงจำเป็นต้องให้วัคซีนซ้ำในพื้นที่โรคระบาด นอกเหนือจากนั้น ยังสังเกตพบว่า เชื้อไวรัสชนิดแอนเทอริคยังทนทานความร้อนมากกว่าเชื้อไวรัสชนิดอ่อนแรงอื่นๆ อันเป็นผลมาจากการคัดเลือก และการโคลนเชื้อไวรัสในห้องปฏิบัติการ เพื่อผลิตวัคซีนที่มีความทนทานความร้อน สายพันธุ์นี้มีประโยชน์ต่อการเลี้ยงไก่หลังบ้าน เนื่องจาก สามารถขนส่งวัคซีนได้สะดวก โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการรักษาความเย็น และสามารถผสมอาหารได้ด้วย วัคซีนสายพันธุ์ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือ วี ๔ เอชอาร์ (V4-HR) ที่ริเริ่มขึ้นในประเทศมาเลเซีย และทดลองใช้ในหลายประเทศแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และแอฟริกา แต่ได้ผลแตกต่างกันไป

๔. การใช้วัคซีนเชื้อเป็น ร่วมกับวัคซีนเชื้อตาย

                ในช่วงทศวรรษ 1970 การใช้วัคซีนร่วมกับวัคซีนเชื้อตายเพื่อป้องกันโรคนิวคาสเซิลให้กับลูกไก่อายุวันแรกมีการศึกษากันอย่างกว้างขวาง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ระดับ HI จะสูงกว่า ป้องกันโรคได้ดีกว่า ภายหลังการป้อนเชื้อพิษทับ และภูมิคุ้มกันก็ยังคงยาวนานกว่าเปรียบเทียบกับการใช้วัคซีนเชื้อเป็น หรือเชื้อตายลำพัง

                ประโยชน์ของการใช้วัคซีนร่วมกันระหว่างเชื้อเป็น และเชื้อตายที่โรงฟักเป็นที่ยอมรับกันว่า มีประสิทธิภาพสูงในการต่อสู้กับเชื้อไวรัส โดยอาศัยคุณสมบัติร่วมกันระหว่างวัคซีนเชื้อเป็นที่สามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันเฉพาะที่ และวัคซีนเชื้อตายที่ให้ภูมิคุ้มกันในกระแสเลือด แม้ว่า อาจถูกรบกวนได้จากแอนติบอดีที่มาจากแม่ทำให้ประสิทิภาพลดลงไปบ้าง ดังนั้น จึงมีคำแนะนำให้กระตุ้นซ้ำในฟาร์มในพื้นที่ที่การระบาดของโรคค่อนข้างชุก

๕. เลือกวัคซีนให้จีโนไทป์ตรงกัน

                แม้ว่า เชื้อไวรัสนิวคาสเซิลจะมีคุณสมบัติของแอนติเจนที่เป็นแบบซีโรไทป์เดี่ยว (Single serotype) แต่ด้วยเทคนิคทางด้านอณูชีววิทยาเชิงลึกทำให้สามารถจำแนกย่อยไปได้อีกเป็นจีโนไทป์ตามความแตกต่างของจีโนม ดังนั้น นักวิจัยจึงพยายามคัดเลือกสายพันธุ์ของเชื้อไวรัสให้มีพันธุกรรมใกล้ชิดกับเชื้อท้องถิ่นมากที่สุด ความจริงแล้ว ในบางประเทศย่านเอเชียที่โรคนิวคาสเซิลมีความชุกสูง จึงมีการพัฒนาวัคซีนจีโนไทป์ VII โดยใช้เทคโนโลยีรีเวอร์จีเนติก ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีรายงานว่า การรีคอมบิเนชันระหว่างเชื้อไวรัสสายพันธุ์ ลาโซต้า กับยีนส์ส่วนฟิวชัน (Fusion, F) และฮีแมกกลูตินิน-นิวรามินิเดส (Haemagglutinin-Neuraminidase, HN) จากเชื้อไวรัสจีโนไทป์ VIId วัคซีนเชื้อเป็นชนิดรีคอมบิเนชันนี้มีคุณสมบัติที่เหมาะสมเกี่ยวกับความเป็นแอนติเจนที่ดี ประสิทธิภาพการผลิต ความปลอดภัย ความเสถียร อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

๖. วัคซีนเวกเตอร์

                   วัคซีนเวกเตอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มาจากกระบวนการเติมยีนส์หนึ่งหรือมากกว่านั้นลงในดีเอ็นเอของเชื้อจุลชีพที่เรียกว่า “เวกเตอร์ (Vector)” ด้วยวิธีการนี้ จึงมีแอนติเจนสองของจุลชีพสองชนิดปรากฏในระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์โดยการเพิ่มจำนวนของแอนติเจนจากเวกเตอร์ ดังนั้น จึงสามารถเหนี่ยวนำภูมิคุ้มกันต่อทั้งเวกเตอร์ และเชื้อก่อโรคได้ในเวลาเดียวกัน ปัจจุบัน ในตลาดมีวัคซีนเวกเตอร์ ๒ ชนิดในตลาด ได้แก่ การใช้ไวรัสฝีดาษไก่เป็นเวกเตอร์ และใส่ยีนส์ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน HN ลงในดีเอ็นเอ นิยมใช้กันมากในไก่งวง อีกชนิดหนึ่งคือ ยีนส์ที่ใส่เข้าไปจะถูกแปลรหัสให้เป็นโปรตีนเอฟเติมลงในดีเอ็นเอของเชื้อไวรัสกลุ่มเฮอร์ปีสของไก่งวง (HVT) นิยมใช้ในไก่

                วัคซีนเวกเตอร์ชนิด HVT-NDV เหนี่ยวนำให้มีการป้องกันโรคนิวคาสเซิลได้ดีกมาก และสามารถลดการขับเชื้อพิษได้อย่างมีนัยสำคัญ วัคซีนชนิดนี้มีความปลอดภัยสูง ไม่มีอาการแพ้วัคซีนเช่นเดียวกับการใช้วัคซีนเชื้อเป็น เช่น โรคหลอดลมอักเสบติดต่อ จากการเพิ่มจำนวนเชื้อซ้ำๆของเชื้อไวรัส HVT จึงช่วยให้ภูมิคุ้มกันต่อโรคนิวคาสเซิลได้รับการกระตุ้นซ้ำๆอยู่เรื่อยๆ จึงเป็นการป้องกันโรคแบบยาวนานไปตลอดชีวิต และสิ่งสำคัญคือ ไม่มีปัญหาการรบกวนจากภูมิคุ้มกันจากแม่อีกต่อไป

                นับตั้งแต่เริ่มต้นอุตสาหกรรมสัตว์ปีกเป็นต้นมา การป้องกันการตายของไก่เป็นกุญแจที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้บริโภค ในพื้นที่ที่โรคนิวคาสเซิลกลายเป็นโรคประจำถิ่น การป้องกันโรคจึงเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด ปัจจุบัน วัคซีนเชื้อเป็นหลากหลายมีให้เลือกใช้ตั้งแต่สายพันธุ์ที่มีความรุนแรงปานกลางไปจนถึงวัคซีนเวกเตอร์ที่มีความปลอดภัยสูง ทิศทางการพัฒนาวัคซีนแสดงให้เห็นว่า นักวิจัยได้ต่างเฝ้าติดตามความต้องการของตลาดตลอดเวลา แม้ว่าจะมีวัคซีนที่มีประสิทธิภาพสูงในตลาด แต่กระนั้น การใช้วัคซีนเพียงอย่างเดียวก็ไม่เพียงพอต่อการควบคุมโรคนิวคาสเซิล มาตรการด้านความปลอดภัยทางชีวภาพที่เข้มงวด และสุขศาสตร์ที่ดียังเป็นสิ่งสำคัญต่อการป้องกันโรคให้มีประสิทธิภาพ นอกจากนั้น สารพิษจากเชื้อรา สิ่งแวดล้อม และโรคติดเชื้อกดภูมิคุ้มกัน เช่น กัมโบโร มาเร็กซ์ และเลือดจางในไก่ ส่งผลกระทบต่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโรคนิวคาสเซิลได้ทั้งสิ้น และเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงเพื่อควบคุมโรคนิวคาสเซิล