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)