ยุคสมัยของฝาจแทนการล่มสลายของยุคหลังยาปฏิชีวนะ

โลกของสุขภาพ และโภชนาการกำลังเป็นสิ่งที่สำคัญต่อการสู้กับปัญหาเชื้อดื้อยา การใช้แบคเทอริโอฝาจ หรือเอนไซไบโอติก อาจเป็นทางเลือกที่ดี ข้อดี และข้อเสีย และวิธีการใช้ที่เหมาะสมที่สุดคืออะไร

               ถึงเวลานี้ต้องเตือนภัยกันแล้วอย่างจริงจังหลังจากข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการดื้อยาปฏิชีวนะของเชื้อแบคทีเรียก่อโรค สถานการณ์ปัจจุบัน เชื้อดื้อยาส่งผลต่อสุขภาพมนุษย์แล้ว ในแต่ละปี สหภาพยุโรปมีผู้ที่ได้รับผลกระทบมากกว่า ๒๕,๐๐๐ รายต่อปี ทั่วโลกมีผู้เสียชีวิตจากเชื้อดื้อยามากกว่า ๗๐๐,๐๐๐ รายต่อปี ในปี ค.ศ. ๒๐๕๐ แนวโน้มของสถานการณ์จะทำให้มีผู้เสียชีวิตจากการติดเชื้อดื้อยามากกว่าโรคมะเร็ง

               นอกเหนือจากการสูญเสียชีวิตมนุษย์แล้ว เชื้อดื้อยายังสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจอีกด้วย ภาคสาธารณสุขต้องจ่ายให้กับปัญหาเชื้อดื้อยาในแต่ละปีกว่า ๑.๕ พันล้านยูโรในสหภาพยุโรป ด้วยเหตุนี้ สหภาพยุโรปจึงตื่นตัว และกระตุ้นให้กำหนดแผนชลอการแพร่กระจายของเชื้อแบคทีเรียอันตรายเหล่านี้

ภาพที่ ๑ ภาพวาดของฝาจทำลายเชื้อแบคทีเรีย (แหล่งภาพ Monika Wisniewska)

แผนสุขภาพหนึ่งเดียว

               สหภาพยุโรปเองก็มีแผนการทำงานสุขภาพหนึ่งเดียวเพื่อต่อสู้กับเชื้อดื้อยา เพื่อสร้างความร่วมมือ และส่งเสริมให้มีการปฏิบัติตามกฎหมายเพื่อป้องกัน และควบคุมปัญหาเชื้อดื้อยาทั่วทุกประเทศ นอกจากนั้น แผนนี้ยังออกแบบเพื่อกระตุ้นให้มีการวิจัย และพัฒนาหาหนทางเลือกสำหรับการรักษาวิธีใหม่

               นอกเหนือจากสุขภาพสัตว์แล้ว ปัญหาของเชื้อแบคทีเรียติดต่อสู่มนุษย์นี้ยังเป็นปัญหาร้ายแรง สาเหตุสำคัญเกิดจากการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ถูกต้องในบางส่วนของอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์จนทำให้เกิดการพัฒนาของเชื้อดื้อยาที่สามารถถ่ายทอดต่อไปสู่โรงพยาบาลได้

               หนทางใดที่เป็นทางออกสำหรับปัญหาโลกแตกนี้ ล้วนส่งผลต่อการตลาดทั้งภาคการเกษตรกรรม การแพทย์ และสิ่งแวดล้อม ดังนั้นควรพิจารณาจากมุมมองต่างๆ จึงมีข้ออ้างสำหรับการลดการใช้ยาปฏิชีวนะ และยาฆ่าเชื้อ ที่กำลังถูกแทนที่ด้วยยาต้านจุลชีพชนิดต่างๆ ที่เชื่อได้ว่าจะช่วยลดความถี่ของเชื้อแบคทีเรียดื้อยา และอาจเป็นกุญแจสำหรับหาทางออกใหม่เพื่อต่อสู้กับแบคทีเรียดื้อยาหลายชนิด 

ภาพที่ ๒ แผนภาพการทำงานต้านเชื้อจุลชีพของแบคเทอริโอฝาจ

แบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติก

               แบคเทอริโอฝาจ หรือเรียกง่ายๆว่า ฝาจ (ภาพที่ ๒) เป็นเชื้อไวรัสที่เลือกที่จะติดเชื้อสู่แบคทีเรีย ภายในเซลล์แบคทีเรีย ฝาจจะเพิ่มจำนวน และสร้างอนุภาคของเชื้อไวรัสใหม่ปล่อยเป็นอิสระภายในเวลาไม่นานหลังจากเชื้อแบคทีเรียตาย หรือเซลล์แบคทีเรียแตกตัวลง คุณสมบัตินี้ช่วยให้ฝาจสามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้อย่างทรงพลัง และมีความหวังไว้ว่าจะนำไปใช้สำหรับโรคติดเชื้ออีกหลายชนิด เรียกว่า การบำบัดด้วยฝาจ (phage therapy)

                 วิธีการบำบัดนี้ถูกค้นพบโดย เฟลิกซ์  เดเรลล์ ในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ ๒๐ ถูกนำมาใช้ในยุโรปตะวันออกเป็นเวลานาน จนกระทั่ง ยาปฏิชีวนะถูกนำมาใช้แทนที่ ถึงกระนั้น ในโปแลนด์ และสหภาพโซเวียตก็ยังคงนิยมใช้เป็นยาต้านจุลชีพต่อไป ในวันนี้หลายประเทศในตะวันตกกำลังหาวิธีการใช้ฝาจเพื่อต่อสู้กับโรคติดเชื้ออีกครั้ง

               เอนไซไบโอติกเป็นโปรตีนประเภทเอนไซม์ที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ในการบำบัดด้วยฝาจ เอนไซไบโอติกเป็นโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์โดยฝาจ จึงสามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้อย่างจำเพาะเจาะจง เมื่อใช้เติมลงไปภายนอก ส่วนใหญ่ของเอนไซไบโอติกคือ เอนโดไลซิน (endolysins) ที่ผลิตขึ้นจากฝาจ หน้าที่จำเพาะของเอนโดไลซินเหล่านี้คือ การทำลายเชื้อแบคทีเรียที่เป็นโฮสต์ของฝาจ ดังนั้น อนุภาคของเชื้อไวรัสใหม่จึงสามารถถูกปล่อยเป็นอิสระ เมื่อวงจรการเพิ่มจำนวนสิ้นสุดลงดังภาพที่ ๓

ภาพที่ ๓ แสดงการทำหน้าที่ต่อต้านจุลชีพของเอนไซไบโอติก

สถานการณ์ปัจจุบันของการบำบัดด้วยฝาจ

               รายงานการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการบำบัดด้วยฝาจกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง บ่งชี้ว่า นักวิจัยจะเริ่มมีข้อมูลถั่งโถมเข้ามาเกี่ยวกับประสิทธิภาพของฝาจ และเอนไซไบโอติก ตลอดจนความปลอดภัย โดยเฉพาะ การกำจัดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์ สัตว์ หรือสิ่งแวดล้อม

               เป็นที่น่าสังเกตว่า นักวิจัยบางกลุ่มเท่านั้นที่สนใจ ส่วนใหญ่เป็นบริษัทด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่ตั้งในสหรัฐฯ เนื่องจาก นักวิจัยเหล่านี้ได้รับอนุญาตให้พัฒนาผลิตภัณฑ์หลายชนิด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้ในภาคส่วนต่างๆของห่วงโซ่การผลิตของธุรกิจการเกษตร นับตั้งแต่การรักษา หรือป้องกันโรคในฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ไปจนถึงการฆ่าเชื้อโรงเรือน การประยุกต์ใช้ด้านการเกษตรกรรม ได้แก่

๑.     ผลิตภัณฑ์ อะกริฝาจ โดยบริษัท อินทราไลติกซ์ สหรัฐฯ (AgriPhage, Intralytix) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยฝาจหลายชนิดผสมกันออกฤทธิ์ต่อต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในพืช เป้าหมายเป็นการต่อสู้กับโรคในพืชไร่ เช่น มะเขือเทศ และพริกไทย

๒.    ภาคการผลิตอาหาร ลิสเท็กซ์ พี ๑๐๐ โดยบริษัทไมครีออส เนเธอร์แลนด์ (Listex P100, Micreos) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยฝาจ ๖ ชนิด เพื่อทำลายเชื้อ ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส ในสินค้าอาหารบางชนิด และในกระบวนการผลิตอาหาร

๓.    ภาคสุขภาพสัตว์ อินทราไลติกซ์ (Intralytix) พัฒนาฝาจสำหรับการป้องกัน และรักษาโรคสัตว์ ทั้งสัตว์เลี้ยง และฟาร์มปศุสัตว์ โดยมีผลิตภัณฑ์จำหน่ายต่อต้านเชื้อ ซัลโมเนลลา ได้แก่ พีแอลเอสวี ๑ (PLSV-1) และ คลอสตริเดียม เพอร์ฟริงเจนส์ ได้แก่ ไอเอ็นที ๔๐๑ (INT-401) ใช้สำหรับรักษาไก่

๔.    ผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ลิสต์ชิลด์ (ListShield) อีโคชิลด์ (EcoShield) ซัลโมเฟรช (SalmoFresh) และชิกาชิลด์ (ShigaShield) ออกฤทธิ์ต่อต้านเชื้อ ลิสทีเรีย โมโนไซโตจีเนส และ อี. โคไล โอ๑๕๗: เอช ๗ ซัลโมเนลลา และชิเจลลา ตามลำดับ กำลังถูกใช้ในการป้องกันสัตว์ เพื่อหยุดเชื้อแบคทีเรียมิให้เข้าสู่ห่วงโซ่การผลิตอาหาร     

๕.    ผลิตภัณฑ์ที่สามารถฆ่าเชื้อผิวหนังของสัตว์มีชีวิตก่อนเข้าโรงฆ่า ได้แก่ อีโคลิไซด์ พีเอ็กซ์ ของบริษัท อินทราไลติกซ์ (Ecolicide PX, Intralytix) และ แบควอช ของบริษัท โอมนิไลติกซ์ (BacWash, OmniLytics) สหรัฐฯ

๖.     นอกจากนั้น ยังมีผลิตภัณฑ์อื่นๆที่พัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในอาหารสัตว์เลี้ยง เช่น อีโคลิไซด์ (Ecolicide) ซัลโมไลซ์ (SalmoLyse) และลิสฝาจ (LystPhage) ของบริษัทอินทราไลติกซ์ (Intralytix)

โอกาส และความท้าทาย

               เมื่อนำผลิตภัณฑ์นวัตกรรมใหม่เข้ามาใช้เป็นสารต่อต้านเชื้อจุลชีพ การประเมินผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องเปรียบเทียบกับวิธีการที่มีอยู่แล้วเพื่อหาโอกาส และความท้าทายของผลิตภัณฑ์ใหม่

               ๑. แบคเทอริโอฝาจเป็นเชื้อจุลชีพที่มีอยู่มากมาย สามารถหาได้ง่ายในสิ่งแวดล้อม ยกตัวอย่าง แยกเชื้อได้ในตัวอย่างดินที่ความหนาแน่น ๑๐๘ อนุภาคต่อกรัม หมายความว่า มนุษย์ สัตว์ และพืช มีโอกาสสัมผัสเชื้ออยู่แล้วเกือบตลอดชีวิต โดยไม่มีอาการปรากฏให้เห็นได้

               ๒. การออกฤทธิ์ของแบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติกมีความจำเพาะสูง เมื่อใช้ในการรักษามุ่งเป้าต่อเชื้อแบคทีเรียก่อโรคอย่างเจาะจง โดยไม่มีผลต่อเชื้อแบคทีเรียชนิดอื่นๆ

               ๓. ไม่ว่าจะใช้กับแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ หรือไวรับต่อยาปฏิชีวนะ ประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อของแบคเทอริโอฝาจ และเอนไซไบโอติกก็เหมือนกัน

               ๔. แบคเทอริโอฝาจเพิ่มจำนวนต่อเมื่อติดเชื้อในแบคทีเรียก่อโรค ยิ่งทำให้เพิ่มคุณสมบัติการต่อต้านเชื้อจุลชีพ

               ๕. เอนไซไบโอติกออกฤทธิ์ต่อเป้าหมายที่จำเป็นสำหรับการมีชีวิตของแบคทีเรีย ดังนั้น จึงยากสำหรับเชื้อแบคทีเรียจะพัฒนาภาวะดื้อยา ดังนั้น จึงเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมจนถึงปัจจุบันจึงยังไม่พบเชื้อแบคทีเรียดื้อต่อเอนไซไบโอติก

               การต่อต้านเชื้อจุลชีพโดยแบคเทอริโอฝาจ ยังมีข้อเสียบางประการ

               ๑. การยอมรับโดยบางส่วนของสังคม เนื่องจาก แบคเทอริโอฝาจอาจเกี่ยวข้องกับเชื้อไวรัสที่มีโอกาสเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม เชื้อไวรัสเหล่านี้มีความจำเพาะต่อเชื้อแบคทีเรีย จึงไม่มีอันตรายต่อมนุษย์ สัตว์ พืช หรือสิ่งแวดล้อม

               ๒. การใช้แบคเทอริโอฝาจยังต้องการรายละเอียดเกี่ยวกับชีววิทยาของเชื้อ และคุณลักษณะทางพันธุกรรม เป้าหมายของงานวิจัยควรต้องสร้างความมั่นใจว่า จะไม่มีโอกาสที่ฝาจเป็นพาหะ หรือสามารถถ่ายทอดแฟคเตอร์ด้านความรุนแรงไปยังเชื้อแบคทีเรียชนิดอื่นๆ

               ๓. ความจำเพาะของแบคเทอริโอฝาจสำหรับเป้าหมายต่อเชื้อแบคทีเรียมีสูงอย่างมาก หมายความว่า จะช่วยให้มั่นใจได้ว่า ทุกสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียจะถูกทำลายลงได้ จำเป็นต้องใช้ส่วนผสมของฝาจหลากหลายชนิดจากโฮสต์หลายๆแหล่งที่มา

               การปรากฏภาวะดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจต่อการต้านเชื้อจุลชีพอาจเป็นสิ่งที่วิตกกัน ในกรณีของแบคเทอริโอฝาจ แบคทีเรียสามารถพัฒนาภาวะดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจได้ แต่การใช้ฝาจหลายชนิดผสมกันจะช่วยลดโอกาสของการดื้อต่อฤทธิ์ของฝาจ จึงเป็นเรื่องที่ดีที่ยังไม่มีรายงานว่า เชื้อแบคทีเรียดื้อต่อเอนไซไบโอติก แม้ว่าจะมีรายงานหลายฉบับพยายามทดลองให้ปริมาณต่ำกว่าระดับการยับยั้งเชื้อได้ซ้ำๆแล้วก็ตาม

มุมมองสำหรับอนาคต

                  รายชื่อผลิตภัณฑ์จะขยายไปสู่การประยุกต์ใช้สำหรับมนุษย์อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วยแบบอย่างสำหรับการใช้สารประกอบที่มีฝาจเป็นสารต่อต้านเชื้อจุลชีพ เพื่อประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๆกัน

               ความจริงแล้ว หนึ่งในปัญหาสำคัญที่สุดก่อนที่จะนำไปสู่การจำหน่ายเชิงพาณิชย์ของผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือ ไม่มีกฎระเบียบที่ชัดเจนสำหรับทุกประเทศ เช่น กระทรวงเกษตรฯ และองค์การอาหาร และยา ของสหรัฐฯ อนุญาตให้ใช้ผลิตภัณฑ์หลายชนิดสำหรับภาคการเกษตรกรรม ถึงกระนั้น หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งสหภาพยุโรป ประเมินฝาจสำหรับใช้ถนอมอาหารสมบูรณ์แล้ว แต่ยังไม่มีการสรุปข้อมูลสำหรับให้ใช้ในสหภาพยุโรปได้

               ในสหภาพยุโรป จึงยังไม่มีผลิตภัณฑ์ใดได้รับอนุญาตให้ใช้ได้ในปัจจุบัน ยังมีงานวิจัยปล่อยออกมาเรื่อยๆถึงโอกาสทองที่อาจเกิดขึ้นในเวลาอันใกล้นี้ ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องเก็บข้อมูลที่จำเป็นต่อไป เพื่อให้หน่วยงานเหล่านี้ได้เตรียมพร้อมทำความเข้าใจคุณค่าที่แท้จริงของฝาจต่อไป

เอกสารอ้างอิง

Suárez PG and González AR. 2019. Pros and cons of using phages. [Internet]. [Cited 2019 Feb 1]. Available from: https://www.poultryworld.net/Health/Articles/2019/2/Pros-and-cons-of-using-phages-388607E/