ความหวังใหม่ ลดการใช้ยาปฏิชีวนะ

คณะผู้วิจัยจากมหาวิทยาลัย Lüneburg ได้พัฒนายาซิโพรฟลอกซาซินที่สามารถสลายตัวลงได้ในตัวสัตว์ และถูกขับถ่ายออกมาเป็นสารเมตาโบไลต์ที่ไม่ออกฤทธิ์อีกต่อไป โดยศาสตราจารย์ Klaus Kümmerer เชื่อว่า ยาใหม่ชนิดนี้จะเป็นยาปฏิชีวนะที่สามารถเสื่อมสลายได้ดีขึ้น

               ยาซิโปรฟลอกซาซินเป็นยาปฏิชีวนะชนิดหนึ่งที่นิยมใช้กันมากทั่วโลก โดยเฉพาะ ภาคปศุสัตว์ จนกระทั่ง สิทธิบัตรยาหมดอายุลง ทำให้ตรวจพบยาในสิ่งแวดล้อมได้บ่อย การใช้ยาซิโปรฟลอกซาซินเป็นประเด็นถกเถียงกันมาก เนื่องจาก เชื่อว่าเป็นสาเหตุของการดื้อยาต้านจุลชีพ คณะผู้วิจัยมีแนวความคิดใหม่เป็นสารเคมีสีเขียว (Green chemistry) มีเป้าหมายในการออกแบบสารเคมี และเภสัชภัณฑ์ที่ออกฤทธิ์ได้ดีขึ้น และก่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง โดยเริ่มวิจัยตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน พ.ศ. ๒๕๕๗ และเสร็จสิ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. ๒๕๖๑ ที่ผ่านมา เครื่องมือ และความรู้ที่จำเป็นต้องนำมาใช้มาจากหลากหลายสาขาตั้งแต่ เคมีอินทรีย์ เภสัชกรรม เคมีสิ่งแวดล้อม เคมีคอมพิวเตอร์ เคมีของแสง และจุลชีววิทยา โดยได้รับงบประมาณจากกระทรวงศึกษา และวิจัยแห่งเยอรมัน สภาวิทยาศาสตร์เยอรมัน และสหภาพยุโรป

เมื่อสิบห้าปีที่ผ่านมา

                  งานวิจัยครั้งนี้เริ่มต้นขึ้นมากกกว่า ๑๕ ปีแล้ว ในเวลานั้น เป้าหมายคือ การแสดงให้เห็นว่า ความเสถียรของเภสัชภัณฑ์ และเคมีภัณฑ์ระหว่างการใช้รักษาผกผันไปกับความสามารถในการเสื่อมสลายไปจากสิ่งแวดล้อม ด้วยพื้นฐานด้านเคมีสิ่งแวดล้อมสำหรับผู้วิจัยแล้ว การเสื่อมสลายไปตามธรรมชาติอย่างเดียว ยังไม่เพียงพอ การเสื่อมสลายของสารเคมีต้องไม่รวมการเกิดผลิตภัณฑ์ที่มีความคงทน และไม่พึงประสงค์จากการเสื่อมสลายที่ไม่สมบูรณ์ ดังนั้น เป้าหมายของการวิจัยคือ สร้างความเชื่อมั่นว่า เภสัชภัณฑ์ และเคมีภัณฑ์ที่ถูกทิ้งไว้ให้เป็นภาระของสิ่งแวดล้อมจะมีการเสื่อมสลายอย่างสมบูรณ์ หมายความว่า ถูกแปรรูปกลายเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และเกลืออนินทรีย์ ภายหลังถูกนำเข้าสู่สิ่งแวดล้อม ขณะเวลาเดียวกัน การวิจัยยังมุ่งเน้นไปที่การปรากฏของเภสัชภัณฑ์ในสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การออกแบบสำหรับการเสื่อมสลายของโมเลกุลตามธรรมชาติจำเป็นต้องนำมาประยุกต์ใช้สำหรับเภสัชภัณฑ์ด้วย นั่นเป็นจุดเริ่มต้นอย่างกว้างสำหรับการวิจัย

ความคงทนยังมีความจำเป็น

               การวิจัยจำเป็นต้องแสดงให้เห็นว่า การเปลี่ยนรูปของเภสัชภัณฑ์ในสิ่งแวดล้อมที่มีความเสถียรสูงพอสมควร นักวิจัยพยายามแสดงให้เห็นว่า นวัตกรรมที่พัฒนาขึ้นนั้นช่วยให้การปรากฏของเภสัชภัณฑ์ในสิ่งแวดล้อมสามารถลดลงได้อย่างยั่งยืน นักวิจัยจำเป็นต้องทำงานอย่างระมัดระวัง มิให้เกิดความล้มเหลว ในช่วงเริ่มต้น บริษัทขนาดใหญ่หลายแห่งพยายามต่อต้านการวิจัยนี้ แต่คณะผู้วิจัยก็มีบุคลากรจำนวนมากที่ช่วยสนับสนุน และร่วมงานกันจนสุดท้ายก็ประสบความสำเร็จ คณะผู้วิจัยมีเรื่องราวที่ประสบความสำเร็จหลายด้าน รวมถึง ด้านเคมี แต่ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ ยาปฏิชีวนะกลุ่มเบต้าบล็อกเกอร์ชนิดใหม่ ๒ ชนิด กำลังขอสิทธิบัตรสองฉบับ และบริษัทยากำลังสนใจซื้อสิทธิบัตร หรือขึ้นทะเบียนยานี้ สิทธิทางปัญญานี้จะคุ้มครองอยู่เป็นเวลาหลายปี และเชื่อว่า การลงทุนพัฒนา และทำตลาดยาปฏิชีวนะชนิดใหม่นี้จะคุ้มค่าอย่างแน่นอน

               ยาปฏิชีวนะชนิดใหม่นี้เป็นหนึ่งในความสำเร็จในการออกแบบยาใหม่อย่างชัดเจน และมีความคงทนในการฆ่าเชื้อก่อโรค และในเวลาเดียวกันก็จะเกิดการสลายตัวภายในเวลาอันสั้นก่อนการขับออกจากร่างกายทางน้ำดี นอกจากนั้น ผลิตภัณฑ์ที่แตกตัวไปนี้ยังหมดฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะ และไม่มีความเป็นพิษอีกต่อไป นอกจากนั้น ยังสามารถเสื่อมสลายไปในสิ่งแวดล้อมได้ดีอีกด้วย

               ผู้วิจัยยังพิสูจน์ได้อีกว่า ตัวยายังคงออกฤทธิ์ได้ดี มีความคงทนระหว่างการให้ยา และไม่มีความเป็นพิษเกินไปกว่ายาชนิดอื่นๆ ยิ่งไปกว่านั้นยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และช่วยลดภาวะดื้อยา และลดปัญหามลพิษต่อน้ำ และดิน แม้ว่ายังคงต้องก้าวต่อไปในการพัฒนายาชนิดใหม่ในตลาดค้ายาสัตว์ อย่างไรก็ตาม การวิจัยครั้งนี้ยังเป็นโอกาสทางธุรกิจใหม่สำหรับสิทธิทางปัญญาที่จะได้รับการคุ้มครอง ในสถานการณ์ที่ปัญหาการดื้อยาปฏิชีวนะจะเพิ่มมากขึ้นในอนาคต นับจากนี้เป็นต้นไป การพัฒนาให้เป็นยาที่มีการจำหน่ายในตลาดก็คงไม่แตกต่างจากยาทั่วไปในท้องตลาด การสังเคราะห์ยาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ไม่ยาก และยาปฏิชีวนะใหม่นี้สามารถผลิตได้ปริมาณมากต่อไปได้

เป้าหมายของการวิจัย

               การพัฒนายาปฏิชีวนะที่ย่อยสลายได้ไม่ควรใช้เวลานานนัก คณะผู้วิจัยได้พัฒนายาโดยใช้วิธีการต่างๆกัน รวมถึง การออกแบบซ้ำ และออกแบบยาใหม่ ทั้งสองวิธีก็มีความสมเหตุสมผล นอกเหนือจากนั้น ผู้วิจัยยังค้นพบบทเรียนบางอย่างที่จะช่วยในการวิจัยต่อไปในอนาคต จงคิดไว้เสมอว่า ความคงทนไม่ใช่สิ่งที่ต้องการเสมอไป แต่ให้คิดถึงชนิดของการออกฤทธิ์ เช่น เวลาการออกฤทธิ์ จะเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นตามวงจรชีวิตของยา กลายเป็นโอกาสใหม่ที่ต้องจับตามองต่อไป ยกตัวอย่างเช่น ยาปฏิชีวนะที่มีกลไกการออกฤทธิ์ใหม่ และโมเลกุลใหม่ สามารถขอสิทธิบัตรนวัตกรรมใหม่นี้ได้ การวิจัยครั้งนี้นับว่า ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และรวดเร็ว ช่วยให้นักวิจัยมีเวลาเจาะลึกทำความรู้จักยาชนิดใหม่ได้ดีขึ้น ยิ่งนักวิจัย และบริษัทมีมากเท่าไรก็จะยิ่งช่วยให้เกิดการพัฒนายาใหม่ที่ดีขึ้นกว่าเดิมได้ในเวลาอันสั้น

               ยาปฏิชีวนะทั่วไป อย่างเพนิซิลลิน และยาปฏิชีวนะกลุ่มเบต้าแลคแตมอื่นๆ เช่น อะมอกซีซิลลิน เป็นตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นว่า แม้จะไม่มีการออกแบบยาขึ้นมาใหม่ก็ยังมีโอกาสที่จะผลักดันกลับมาใช้ใหม่เป็นสารออกฤทธิ์ที่ถูกทำลายได้ง่ายในสิ่งแวดล้อม ผู้วิจัยยิ่งเชื่อมั่นมากขึ้นว่าจะสำเร็จเป็นไปตามเป้าหมาย ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นถึงการแปรรูปของตัวยาอย่างสมบูรณ์ ขณะที่ ยาชนิดอื่นๆ อาจหมดฤทธิ์ได้ แต่การแปรรูปของตัวยาเกิดขึ้นไม่สมบูรณ์ทำให้ตกค้างในสิ่งแวดล้อม

               ยาปฏิชีวนะชนิดอื่นๆ เช่น กลุ่มเบต้า แลคแตม ซัลโฟนาไมด์ และเตตราไซคลิน ที่ใช้ในภาคการเกษตรกรรม ก็อาจถูกนำมาวิจัยใหม่ต่อไปได้ ความจริงแล้ว ผู้วิจัยได้เริ่มต้นกับยากลุ่มซัลโฟนาไมด์ไปแล้ว แม้จะยังไม่มีงบวิจัยสนับสนุนเลย

 เอกสารอ้างอิง

van Doorn D. 2018. New approach lessens antibiotic impact. [Internet]. [Cited 2018 Dec 28]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2018/12/New-approach-lessens-antibiotic-impact-376458E/

ภาพที่ ๑ เคมีอินทรีย์ เภสัชวิทยา เคมีสิ่งแวดล้อม เคมีคอมพิวเตอร์ เคมีโฟโต้ และจุลชีววิทยา ร่วมกันสร้างนวัตกรรมยาที่เสื่อมสลายได้ในธรรมชาติ (แหล่งภาพ Lena Schöning)

งานวิจัย อะไรทำให้ไก่มีความสุข?

เราจะทราบได้อย่างไรว่า ไก่มีความสุข? ใช่เวลาที่เราเฝ้าจับตามองว่า ไก่ไซ้ขนอย่างไร้กังวลยาวนานเท่าไร? หรือไก่วิ่งไปเข้าหาอาหารอย่างไร? หรือเปล่า

               นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Guelph ในคานาดา กำลังค้นหาวิธีการประเมินความสุขของไก่ โยนำไก่ทั้งหมด ๑๖ สายพันธุ์ ทดสอบพฤติกรรม และลักษณะทางสรีรวิทยา

               นักวิจัยกำลังจับตามองว่า ไก่แสดงพฤติกรรมการแก่งแย่งอาหารอย่างไร แสดงอาการตื่นตัวอย่างไรเมื่อกำลังเล่นกับหนอนปลอม แล้วหาความสัมพันธ์กับน้ำหนัก อัตราการเจริญเติบโต และคุณภาพเนื้อ ปัจจัยที่เชื่อว่าจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ประกอบการเลี้ยงสัตว์

บริษัทเจ้าของพันธุ์ไก่ Cobb ที่มี Tyson Foods และ Aviagen เป็นเจ้าของ ให้ความอนุเคราะห์ไก่ทดลองสำหรับการวิจัยครั้งนี้ รวมถึง สายพันธุ์อื่นๆที่นิยมเลี้ยงกันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน หัวหน้าคณะผู้วิจัย สเตฟานี ทอร์เรย์ กล่าวว่า หากผู้วิจัยเปิดโอกาสให้ไก่ได้แสดงพฤติกรรมตามธรรมชาติ อาจค้นพบวิธีการที่ช่วยปรับตัวต่อสถานการณ์เชิงลบ นักวิจัยมีเป้าหมายในการค้นหาพันธุ์ไก่ที่มีความสุข โดยยังคงให้ผลผลิตที่ดี และมีความต้านทานต่อโรคดีอีกด้วย นักวิจัยเชื่อว่าช่วยสร้างความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการสร้างความสุขให้กับไก่ในฟาร์ม

การศึกษาของมหาวิทยาลัย Guelph ครั้งนี้ได้รับงบประมาณจากองค์กรพันธมิตรสัตว์โลก ผู้ให้การรับรองมาตรฐานสวัสดิภาพสัตว์ ในปี พ.ศ. ๒๕๕๙ ที่ผ่านมา เพิ่งรณรงค์ให้บริษัทต่างๆหันมาเลี้ยงไก่สายพันธุ์โตช้า นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็เป็นที่ยอมรับว่า สวัสดิภาพไก่เป็นเรื่องที่ซับซ้อนมากกว่าแค่อัตราการเจริญเติบโต แล้วถูกผลักดันให้กลายเป็นการรณรงค์ให้มีการเลี้ยงไก่ที่ดีขึ้น และหวังว่า การศึกษาครั้งนี้จะช่วยตอบโจทย์ปัญหานี้ได้

เอกสารอ้างอิง

McDougal T. 2018. Research: What makes chickens happy? [Internet]. [Cited 2018 Dec 21]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2018/12/Research-What-makes-chickens-happy-375444E/

แหล่งภาพ https://pixabay.com/en/hahn-bird-pride-cockscomb-plumage-2648031/ 

เทอร์โมกราฟด้วยรังสีอินฟาเรดใช้ประเมินปัญหาขาพิการ

วารสารวิทยาศาสตร์สัตว์ปีก (Poultry Science) ฉบับล่าสุด มีการนำเสนอผลการวิจัยการใช้ระบบเทอร์โมกราฟจากรังสีอินฟาเรดประเมินปัญหาขาพิการจากปัญหาบีซีโอร่วมกับกระดูก และไขสันหลักอักเสบ

               โรคเนื้อตายของกระดูกอ่อน หรือบีซีโอ ร่วมกับกระดูก และไขสันหลังอักเสบ เป็นสาเหตุสำคัญที่สุดของปัญหาขาพิการในไก่เนื้อ ระบบเทอร์โมกราฟจากรังสีอินฟาเรด หรือไออาร์ที (Infrared thermography, IRT) เป็นเทคนิคที่ใช้สำหรับการตรวจวัดการแผ่รังสีอินฟาเรดจากวัตถุ และสามารถใช้ประเมินสุขภาพสัตว์ได้

               นักวิจัยชั้นนำเกี่ยวกับโรคบีซีโอเปิดเผยผลการวิจัยล่าสุดเปรียบเทียบผลของความเข้มแสงต่อการเจริญเติบโตไก่เนื้อบนแบบจำลองการเลี้ยงบนพื้นลวดเพื่อเพิ่มความไวรับต่ออุบัติการณ์ขาพิการจากโรคบีซีโอ ลูกไก่เนื้อเพศผู้ แบ่งเลี้ยงเป็น ๖ กลุ่มบนพื้นที่รองไว้ด้วยขี้กบ และสัปดาห์ที่ ๑ หนึ่งกลุ่มจาก ๓ กลุ่มที่ให้แสงเป็น ๒ ๕ หรือ ๑๐ ลักซ์ถูกแยกออกมา ที่อายุ ๔ สัปดาห์ ครึ่งหนึ่งของประชากรจากแต่ละกรงถูกย้ายมาเลี้ยงบนกรงลวด และใช้ความเข้มข้นแสงเดียวกัน กระดูกต้นขาส่วนต้นทั้งซ้าย และขวา และกระดูกต้นขาทั้งไก่เนื้อปรกติ และพิการนำมาประเมินคะแนนความรุนแรงของเนื้อตายที่หัวกระดูกต้นขา (Femoral head necrosis, FHN) และเนื้อตายที่หัวกระดูกแข้ง (Tibial heand necrosis, THN) พบว่า ความเข้มข้นแสง และพื้นมีผลกระทบน้อย   

               ในการทดลองที่ ๑ ไก่เนื้อที่เลี้ยงบนพื้นลวดน้ำหนักน้อยกว่าเมื่อวันที่ ๓๘ วัน และวันที่ ๕๗ ถึง ๕๘ วันเปรียบเทียบกับไก่เนื้อที่เลี้ยงบนวัสดุรองพื้น สัดส่วนของไก่เนื้อที่เกิดปัญหาขาพิการบนพื้นลวดเป็น ๕๒ เปอร์เซ็นต์ในกลุ่มที่ ๑ และ ๑๔ เปอร์เซ็นต์ในกลุ่มที่ ๒ สัดส่วนของไก่เนื้อที่ปรกติเลี้ยงบนวัสดุรองพื้น และพื้นลวดโดยไม่ปรากฏอาการของโรคบีซีโอในโกรธเพลตส่วนต้นทั้งข้างขวา และข้างซ้ายเป็น ๔๕ เปอร์เซ็นต์สำหรับ FHN และ ๙๒ เปอร์เซ็นต์สำหรับ THN และไก่เนื้อที่พบปัญหาขาพิการจะมีความรุนแรงของ FHN และ THN มากกว่าไก่เนื้อปรกติ    

               อุณหภูมิที่ผิวจากการตรวจสอบด้วยระบบเทอร์โมกราฟจากรังสีอินฟาเรดที่ข้อเท้า แข้ง และเท้า ต่ำกว่าไก่เนื้อที่แสดงอาการขาพิการอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.0001) ดังนั้น อุณหภูมิที่ผิวจากการตรวจสอบด้วยระบบเทอร์โมกราฟจากรังสีอินฟาเรดอาจเป็นประโยชน์สำหรับการตรวจสอบรอยโรคที่เกิดจากโรคบีซีโอ

 เอกสารอ้างอิง

Weimer et al. 2018. The utility of infrared thermography for evaluating lameness attributable to bacterial chondronecrosis with osteomyelitis. Poultry Sci.   

ภาพที่ ๑ การใช้ระบบเทอร์โมกราฟจากรังสีอินฟาเรดประเมินปัญหาขาพิการจากปัญหาบีซีโอ (แหล่งอ้างอิง https://www.videoblocks.com/video/thermal-heat-imaging-camera---infrared-chickens-genuine-thermographic-heat-infrared--thermal-imaging-video-stock-footage-1080p-rxexmxpzeivoi5xl0)