โคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ 'ใหม่' กับองค์ความรู้ 'ใหม่' ที่โลกค้นหา สู่การวิจัยพัฒนา 'การรักษา-วัคซีน'

จากข้อมูลด้านระบาดวิทยาและการติดเชื้อของโรคโควิด-19 ทั่วโลกขณะนี้ มีการพบผู้ติดเชื้อไปแล้วกว่า 212 ล้านราย และเสียชีวิตกว่า 4 ล้านราย ซึ่งแม้ในประเทศที่มีแนวโน้มการระบาดของโรคลดลง แต่ก็ยังมีการระบาดซ้ำอย่างต่อเนื่อง

ทั้งหมดนี้ล้วนส่งผลกระทบต่อระบบเศรษฐกิจ การประกอบอาชีพ และการใช้ชีวิตประจำวันของประชาชน รวมไปถึงระบบสุขภาพในภาพรวม ซึ่งเมื่อปัญหาการระบาดของโรคโควิด-19 ที่ส่งผลกระทบไปทุกมิติทั่วโลก จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาค้นคว้าวิจัยในเรื่องนี้อีกมากและอย่างเร่งด่วน

เช่นเดียวกับในประเทศไทยเอง สถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข (สวรส.) ได้สนับสนุนทุนโครงการ “การศึกษาโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) : งานวิจัยไวรัสวิทยา การศึกษาข้อมูลการตรวจวินิจฉัย การรักษา และการพัฒนาวัคซีน” เพื่อทำความเข้าใจกับเชื้อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่เกิดจากเชื้อไวรัส SARS-CoV-2

งานวิจัยนี้ได้ระดมทีมวิจัยทั้งจากภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.), คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา, สถาบันชีววัตถุ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ และหน่วยชีวสารสนเทศและการจัดการข้อมูลวิจัย มหาวิทยาลัยมหิดล มาร่วมกันเพื่อทบทวน และสรุปองค์ความรู้ที่เกี่ยวกับเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 จากงานวิชาการหลากหลายแหล่งในระดับชาติและนานาชาติ

จุไรรัตน์ พรหมใจ ผู้จัดการงานวิจัย สวรส. ระบุว่า การรวบรวมความคิดเห็นของนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องในระดับประเทศ ก็เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนางานวิจัยสร้างองค์ความรู้เชิงโนบายสาธารณและนวัตกรรมเพื่อการแก้ปัญหาโรคโควิด-19 ในประเทศไทยทั้งในปัจจุบันและอนาคตต่อไป

ในฐานะทีมวิจัย ผศ.ไตรวิทย์ รัตนโรจนพงศ์ นักวิจัยเครือข่าย สวรส. สังกัดภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มจธ. เล่าว่า ทีมวิจัยได้รวบรวมองค์ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางชีววิทยา การรักษาป้องกัน และการตรวจวินิจฉัยเชื้อโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) จากข้อมูลวิชาการและรายงานจากแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือที่มีในปัจจุบัน ทั้งงานวิจัยที่มีการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารวิชาการนานาชาติและระดับชาติ มาสรุปในโครงการศึกษาฯ ดังกล่าว

ประเด็นสำคัญที่มี เช่น วิวัฒนาการระดับโมเลกุลและจีโนไทป์ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งมีรายงานผลการศึกษาระบุว่า การแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโคโรน่าในอดีตที่ผ่านมา เช่น โรคติดเชื้อทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง หรือซาร์ส  (SARS-CoV) และโรคทางเดินหายใจตะวันออกกลาง (MERS-CoV) ล้วนชี้ให้เห็นว่า ไวรัสเหล่านี้มีศักยภาพสูงในการติดและแพร่กระจายเชื้อไปได้ในวงกว้าง 
ทั้งนี้ ได้พบว่าการกลายพันธุ์ในจีโนม หรือพันธุกรรมของเชื้อ ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโน หรือที่เราเรียกว่า nonsynonymous substitution มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งต่อความสามารถในการติดและแพร่กระจายตัวของเชื้อ

ในกรณีของการกลายพันธุ์ในส่วนของโปรตีน Spike ของเชื้อไวรัสโคโรน่านั้น จะมีส่วนสำคัญต่อการเพิ่มศักยภาพให้เชื้อไวรัสสามารถเปลี่ยนไปติดเชื้อในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ได้ และยังพบด้วยว่าการกลายพันธุ์เพียงกรดอะมิโนเดียว ก็ส่งผลกระทบรุนแรงต่อการทำลายเซลล์ของผู้รับเชื้ออีกด้วย

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 เป็นเชื้อไวรัสอุบัติใหม่ ที่รู้จักเมื่อปลายปี 2562 ดังนั้นจึงมีการวิเคราะห์ข้อมูลในเชิงวิวัฒนาการระดับโมเลกุล เพื่อค้นหาแหล่งที่มาของเชื้อชนิดนี้ มีการศึกษาจำนวนมากที่พยายามพิสูจน์ว่าเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 มีสารรหัสพันธุกรรม รวมถึงจีโนมคล้ายกับเชื้อไวรัสโคโรน่าของค้างคาว

ผลการวิเคราะห์จากนักวิจัยหลายแหล่งข้อมูล ชี้ตรงกันว่าลำดับนิวคลีโอไทด์จากชิ้นส่วนของยีนสำคัญๆ ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 มีวิวัฒนาการใกล้ชิดกับเชื้อไวรัสโคโรน่าที่แยกจากค้างคาว เนื่องจากเชื้อทั้งสองชนิดนี้มีบรรพบุรุษร่วมกัน (common ancestor) ทำให้อนุมานได้ว่าเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 น่าจะวิวัฒนาการมาจากการกลายพันธุ์ ซึ่งทำให้เชื้อมีความสามารถที่จะจับกับโมเลกุลตัวรับบนเซลล์มนุษย์ จนทำให้เกิดการติดเชื้อไปสู่คนในที่สุด

จากการค้นคว้าข้อมูลของทีมวิจัยยังพบว่า การศึกษาเกี่ยวกับจีโนไทป์ (genotyping) หรือข้อมูลทางพันธุกรรมของเชื้อไวรัส เป็นส่วนสำคัญที่จะช่วยให้เข้าใจการระบาดของเชื้อ และสามารถช่วยวางนโยบายในการป้องกันการระบาดของโรคได้ด้วย

"ในทางทฤษฎีการศึกษาจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตชนิดใดๆ ควรเริ่มต้นจากการเข้าใจวิวัฒนาการเชิงโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นก่อน ในกรณีของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ก็เช่นเดียวกัน ซึ่งการวิเคราะห์ข้อมูลสารพันธุกรรม มีบทบาทสำคัญต่อการเข้าใจจีโนไทป์ของเชื้อไวรัส" ผศ.ไตรวิทย์ อธิบาย

ทว่าเนื่องจากไวรัส SARS-CoV-2 เป็นไวรัสที่มีจีโนมขนาดใหญ่ ทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลตลอดจีโนมไม่ใช่สิ่งง่าย เพราะการวิเคราะห์ดังกล่าวต้องการประสิทธิภาพในการคำนวณด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีกำลังในการประมวลผลสูง และมีการจัดการข้อมูลที่ยุ่งยากพอสมควร ทำให้การวิจัยจำนวนมากเริ่มต้นจากการเลือกใช้ข้อมูลนิวคลีโอไทด์บางส่วน มาเป็นตัวแทนของข้อมูลในการศึกษาวิวัฒนาการระดับโมเลกุลเพื่อลดภาระและเวลาในการประมวลผลทางคอมพิวเตอร์

รายงานฉบับนี้ ทางผู้วิจัยได้ระบุเอาไว้ว่า ระบบมาตรฐานของการศึกษาด้านจีโนไทป์หรือข้อมูลทางพันธุกรรมของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ในปัจจุบัน จำเป็นต้องใช้ข้อมูลนิวคลีโอไทด์ตลอดจีโนมของเชื้อไวรัสในการเปรียบเทียบวิเคราะห์ แต่ยังมีข้อจำกัดว่าต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีกำลังในการประมวลผลสูง ทำให้ข้อมูลจีโนไทป์ของไวรัส SARS-CoV-2 ยังมีการถกเถียงกันอยู่ และยังต้องการข้อมูลเพิ่มเติมอีกมาก

อย่างไรก็ตามการสร้างแผนภูมิที่แสดงถึงสายวิวัฒนาการ phylogenetic tree เพื่อศึกษาระบาดวิทยาโมเลกุล และความหลากหลายทางชีวภาพของไวรัส ยังเป็นความต้องการของประเทศอย่างมาก เนื่องจากจะช่วยให้เห็นรูปแบบการระบาดของเชื้อแล้ว ยังมีบทบาทต่อการวางนโยบายทางสาธารณสุขเพื่อป้องกันต่อไป

นอกจากนี้ ในรายงานการศึกษาดังกล่าว ยังได้ทบทวนองค์ความรู้ในด้านการตรวจวินิจฉัยเชื้อด้วยชุดตรวจแบบต่างๆ, การพัฒนายาต้านไวรัส SARS-CoV-2, และปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัส SARS-CoV-2 กับสิ่งมีชีวิตและการป้องกันโรคที่จะเน้นไปที่ระบบภูมิคุ้มกันที่ตอบสนองต่อการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 อีกด้วย