เชื้อแบคทีเรียดื้อยา มหันตภัยร้ายที่รักษาให้หายยากยิ่ง

เด็กดื้อยังต้องโดนตี แล้วเชื้อดื้อนิสัยไม่ดีต้องโดนอะไร?

ทุกวันนี้ เชื้อแบคทีเรียดื้อยา กลายเป็นความน่ากังวัลอย่างมากสำหรับวงการการแพทย์ทั่วโลก เพราะทุกครั้งที่เจอเชื้อดื้อยาตัวใหม่ ๆ เพิ่มมากขึ้น มันหมายความว่าหนทางการรักษาผู้ป่วยลดน้อยลง แม้ว่าทุกวันนี้จะมียาปฏิชีวนะถูกพัฒนาออกมามากมายหลายชนิด ด้วยสารเคมีที่แตกต่างกัน และกลไกการกำจัดเชื้อโรคที่ไม่เหมือนกัน แต่ดูเหมือนว่าวิวัฒนาการก็พยายามพาแบคทีเรียที่มีลูกเล่นใหม่ ๆ พร้อมจะดื้อยาเกิดขึ้นมาเสมอ

โคลิสติน (Colistin) ถือเป็นยาปฏิชีวนะที่เป็นทางเลือกสุดท้ายในการกำจัดเชื้อแบคทีเรียในร่างกายมนุษย์ เมื่อเจอเชื้อร้ายกาจที่สามารถหลีกเลี่ยงกลไกของยาที่จะทำลายพวกมันได้แล้ว ทางการแพทย์ยังมียาอีกหลายชนิด ที่เป็นตัวเลือกในการกำจัดเชื้อร้ายพวกนี้ การใช้ยาโคลิสตินแสดงว่าอาการติดเชื้อของผู้ป่วยต้องมาจากเชื้อที่ดื้อยาหลากหลายชนิดจริง ๆ

แต่แล้วในปี 2015 นักวิจัยก็พบว่า บนโลกใบนี้มีแบคทีเรียที่มียีนต่อต้านยาปฏิชีวนะ หรือยีน AMR (Antimicrobial Resistance) ที่ชื่อว่า mcr-1 อยู่บนสายพันธุกรรมของมัน ซึ่งยีนที่ว่าคือยีนที่ทำให้เชื้อแบคทีเรียดื้อต่อยาโคลิสติน หมายความว่ายาทั้งหมดที่เป็นตัวเลือกก่อนหน้าโคลิสตินก็ไม่สามารถใช้กำจัดมันได้อีกต่อไปแล้ว พวกมันดื้อต่อยาปฏิชีวนะทุกชนิดเท่าที่เรามีในโลก

และนี่คือสิ่งที่ทุกคนควรกังวลของจริง

ยาปฏิชีวนะคืออะไร?

ยาปฏิชีวนะ หรือ Antibiotics คือยาที่ใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจากแบคทีเรีย ทั้งในคนและสัตว์ โดยยาปฏิชีวะนะมีกลไกการออกฤทธิ์ที่ช่วยกำจัดแบคทีเรียแตกต่างกันไป เช่น ยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ ยับยั้งการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ยับยั้งการสร้างโปรตีน ยับยั้งการสร้างสารพันธุกรรม หรือยับยั้งการสร้างสารเคมีจำเป็นบางชนิดในร่างกายแบคทีเรีย ซึ่งเมื่อยาออกฤทธิ์แล้วจะทำให้แบคทีเรียที่ได้รับผลกระทบจากยา ไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ อาการติดเชื้อของผู้ที่ได้รับยาเข้าไปจึงค่อย ๆ ดีขึ้น

แต่จะเห็นได้ชัดว่าเราเน้นย้ำว่า ยาปฏิชีวนะใช้รักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจาก “แบคทีเรีย” เพราะบางครั้งต้นเหตุของอาการป่วยอาจมาจากเชื้อ “ไวรัส” ที่ไม่สามารถกำจัดด้วยยาปฏิชีวนะได้ ซึ่งปกติแล้วอาการหวัดที่เกิดจากเชื้อไวรัสจะมีอาการไอ ระคายคอ มีน้ำมูก โดยสามารถหายได้เพียงแค่ดื่มน้ำมาก ๆ พักผ่อนให้เพียงพอ และทำร่างกายให้อบอุ่น

อาการไข้หวัดที่เกิดจากแบคทีเรีย จะมีอาการไข้ขึ้นสูงกว่า 38 องศาเซลเซียส มีต่อมน้ำเหลืองใต้ขากรรไกรหน้าโต ต่อมทอนซิลอาจบวม หรือมีจุดหนอง โดยที่ไม่มีอาการไอร่วมด้วย ถ้าหากมีอาการดังนี้ หรือหมอวินิจฉัยแล้วว่าเป็นอาการป่วยจากการติดเชื้อแบคทีเรีย การกินยาปฏิชีวนะจะช่วยให้ร่างกายกลับมาแข็งแรงเร็วขึ้น แต่ถ้าหากร่างกายป่วยโดยไม่ได้เกิดจากเชื้อแบคทีเรียตามอาการที่เล่าข้างต้น การกินยาปฏิชีวนะจะทำให้เชื้อแบคทีเรียที่มีในร่างกาย (ซึ่งอาจจะมีน้อยจนไม่ออกอาการป่วย) ได้รับยาปฏิชีวนะเข้าไปในปริมาณที่ไม่ถึงกับตาย แล้วเกิดกลไกการป้องกันภายในร่างกาย ผ่านกระบวนการกลายพันธุ์ของยีน มันจะกลายเป็นสาเหตุให้เกิดเชื้อดื้อยาขึ้น

อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิ่ง (Alexander Fleming) บังเอิญพบสารเคมีที่มีฤทธิ์กำจัดเชื้อแบคทีเรียในปี 1928 โดยเขาตั้งชื่อให้สารนั้นว่า เพนิซิลลิน (Penicillin) เพื่อให้สอดคล้องกับแหล่งที่มาของสารนั้น นั่นคือเชื้อราที่มีชื่อว่า เพนิซิลเลียม (Penicillium) ซึ่งการค้นพบนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 1945 ร่วมกับ แอนสท์ เชน (Ernst Chain) และฮาวเวิร์ด ฟลอรีย์ (Howard Florey) ในฐานะผู้ที่พัฒนายาปฏิชีวนะแรกของโลกขึ้นมาได้สำเร็จจากเพนิซิลลิน ช่วยรักษาชีวิตคนนับล้านตั้งแต่ยุคนั้นมาจนถึงปัจจุบัน นั่นทำให้เขาโด่งดังจนมีโอกาสไปพูดในหลายสื่อ หนึ่งในเรื่องที่เขามักพูดถึงยาปฏิชีวนะคือ “หากมนุษย์เราใช้ยาปฏิชีวนะอย่างไม่ระวัง อาจเกิดเชื้อที่ดื้อยาได้”

ปัจจุบัน เชื้อแบคทีเรียดื้อยา เกิดขึ้นมาแล้วจริง ๆ ในระดับที่เราอาจจะรับมือไม่ไหวภายในเวลาไม่กี่ปีนี้ เพราะแบคทีเรียเรียนรู้ที่จะกำจัดสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นยาออกจากร่างกาย หรือไม่สามารถเข้าสู่ร่างกายมันได้ รวมถึงอาจสามารถสร้างสารเคมีมาทำลายยาปฏิชีวนะได้ด้วย ซึ่งพวกมันจะยังคงวิวัฒนาการจนเก่งขึ้นต่อไป หากพวกเราใช้ยาปฎิชีวนะกันอย่างไม่ถูกวิธี

หลายคนคงเคยได้ยินมาว่า เวลาหมอจ่ายยา ต้องกินให้ครบแผงตามที่หมอสั่ง ซึ่งสิ่งที่เคยได้ยินมานี้เป็นสิ่งที่ควรทำจริง ๆ นอกจากจะทำให้ร่างกายกลับมาแข็งแรงโดยไว ยังเป็นการทำให้มั่นใจว่า เชื้อแบคทีเรียก่อโรคในร่างกายตายจากเราไปทั้งหมด ไม่เหลือตัวไหนไว้ดื้อยาเพื่อมาแก้แค้นเราทีหลังแน่นอน

การศึกษาเชื้อดื้อยา

เชื้อแบคทีเรียดื้อยาเป็นความกังวลของวงการสาธารณสุขมาเนิ่นนานแล้ว อย่างในประเทศเดนมาร์กมีโครงการสำรวจและจัดเก็บข้อมูลของยีน AMR และข้อมูลการใช้ยา AMU (Antimicrobial uses) ทั้งในคนและในสัตว์ มาตั้งแต่ปี 1995 และทำบันทึกรายงานไว้ทุกปี

สามารถดูข้อมูลย้อนหลังได้ที่ https://www.danmap.org/

แต่วงการสาธารณสุขยิ่งต้องตื่นตัว หลังจากโลกนี้พบว่ายาที่เป็นตัวเลือกสุดท้ายในการต่อกรกับเชื้อดื้อยาอย่างโคลิสติน ก็ถูกต่อต้านได้ด้วยยีน AMR ที่ชื่อ mcr-1 หลังจากมีการศึกษาพบยีนนี้ ทั้งหน่วยงานรัฐ และหน่วยงานวิจัยหลายแห่ง ก็ทำการเก็บตัวอย่างเชื้อแบคทีเรียจากที่ต่าง ๆ เพื่อมาทดสอบว่าพวกมันมี mcr-1 อยู่หรือไม่

สมัยก่อน การศึกษาว่าเชื้อแบคทีเรียตัวไหนดื้อยา ต้องนำไปทดสอบทีละครั้งในจานเพาะเชื้อ ต้องใช้เวลาในการเพาะเลี้ยงให้เชื้อโต กว่าจะนำไปทดสอบได้ครั้งหนึ่ง แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีสำหรับการวิจัยล้ำสมัยขึ้นมาก ๆ เพราะเราสามารถตรวจสอบรหัสพันธุกรรมจากดีเอ็นเอทั้งร่างกายของแบคทีเรียได้เลยจากเทคนิคที่เรียกว่า Whole Genome Sequencing

หลังจากมีข่าวการค้นพบยีน mcr-1 ที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยาโคลิสติน นักวิจัยจากประเทศเดนมาร์กทำการตรวจสอบข้อมูลจีโนมทั้งหมดเท่าที่มีการศึกษาไว้จากแบคทีเรียกว่า 3,000 ตัวอย่าง จนพบว่ามี 5 ตัวอย่างที่เป็นแบคทีเรียดื้อยาโคลิสติน โดยใช้เวลาเพียงไม่นาน ซึ่งเชื้อดื้อยาที่ว่ามาจากการนำเข้าเนื้อไก่จากต่างประเทศ

นอกจากประเทศเดนมาร์กแล้ว ทั่วโลกก็มีการเก็บข้อมูล Whole Genome Sequencing ของสารพันธุกรรมเชื้อแบคทีเรียจำนวนมากเช่นกัน ซึ่งมีการเก็บตัวอย่างทั้งจากท่อน้ำทิ้งเพื่อศึกษาเชื้อที่มาจากมนุษย์ และมีการเก็บตัวอย่างจากมูลสัตว์เพื่อศึกษาเชื้อในการปศุสัตว์ เพราะมนุษย์ไม่ได้จ่ายยาให้เพียงแค่มนุษย์ด้วยกันเท่านั้น แต่มนุษย์ยังใช้ยาปฏิชีวนะผสมในอาหารสัตว์เพื่อหวังจะป้องกันอาการป่วยด้วย ซึ่งกระบวนการดังกล่าวเป็นอีกปัจจัยที่ทำให้เกิดเชื้อดื้อยา นักวิจัยจึงรวบรวมข้อมูลพันธุกรรมจำนวนมากของเชื้อแบคทีเรียมาเก็บไว้ในฐานข้อมูล โดยเรียกวิธีการศึกษาแบบนี้ว่าเมตะจีโนมิกส์ (Metagenomics)

หลายประเทศทั่วโลกมีฐานข้อมูลยีน AMR เป็นของตัวเอง เช่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดนมาร์ก (Technical University of Denmark, DTU) มีการจัดทำฐานข้อมูลที่ชื่อว่า ResFinder ที่เป็นเว็บไซต์รวบรวมยีนเชื้อดื้อยาสำหรับนักวิจัยใช้เปรียบเทียบ โดยวิธีการศึกษา นักวิจัยจะต้องทำการอ่านรหัสพันธุกรรมของเชื้อแบคทีเรียที่สนใจเสียก่อน ด้วยเทคนิค Sequencing แล้วนำรหัสพันธุกรรมนั้นเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อเปรียบเทียบกับรหัสพันธุกรรมในฐานข้อมูล และจัดทำการยืนยันยีน AMR เพื่อนำไปศึกษาต่อ

สามารถดูฐานข้อมูล ResFinder ได้ที่ https://cge.food.dtu.dk/services/ResFinder/

ที่สำคัญ เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) หรือที่เราเรียกติดปากกันว่าเอไอ ก็สามารถนำมาใช้ประโยชน์ทางการวิจัยได้ด้วย ยกตัวอย่างจากงานวิจัยของ รศ. ดร.พิมพ์ลภัส ลี้กิจเจริญผล หรือพี่ชินนี่ นักวิจัยอาวุโสจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดนมาร์ก หรือ DTU ที่ศึกษาเกี่ยวกับความปลอดภัยทางด้านอาหาร ด้วยการใช้ Machine Learning ของเอไอมาประมวลผลข้อมูล Whole Genome Sequencing ที่อยู่ในฐานข้อมูล เพื่อทำนายรูปแบบการเกิดยีน AMR และความรุนแรงจากยีนเหล่านั้น แล้วนำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิคทางชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) เพื่อเก็บเป็นข้อมูลในการหาวิธีต่อกรกับเชื้อดื้อยาในอนาคต

อย่างที่ได้กล่าวมาว่าเชื้อดื้อยามีความเกี่ยวข้องกับการปศุสัตว์และความปลอดภัยทางอาหาร ถ้าหากประเทศไทยยังถือว่าเราเป็นครัวโลก การศึกษาเชื้อดื้อยาในอาหาร เพื่อหาวิธีรับมือจากความอันตรายที่มาพร้อมอาหารการกินของเรา ก็เป็นเรื่องที่สำคัญมาก ๆ

หากใครที่สนใจเรื่องราวในบทความนี้ สามารถหาความรู้เกี่ยวกับชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics) และพันธุศาสตร์ (Genetics) เพิ่มเติมได้ เผื่อจะได้ศึกษาต่อ หรือช่วยทำวิจัยในการรักษาความปลอดภัยให้กับอาหาร และสุขภาพของคนไทยทุกคนต่อไป

อ้างอิง

“Thailand Bioinformatics Research Network Talent Pool and Stakeholder Engagement” 

ดื้อยา แล้วก็ดื้อเงียบด้วยสิ

Colistin Resistance Gene mcr-1 Mediates Cell Permeability and Resistance to Hydrophobic Antibiotics

Newly Reported Gene, mcr-1, Threatens Last-Resort Antibiotics

Detection of mcr-1 encoding plasmid-mediated colistin-resistant Escherichia coli isolates from human bloodstream infection and imported chicken meat, Denmark 2015

แบคทีเรียดื้อยา หรือเชื้อดื้อยา

จะทราบได้อย่างไรว่า เราเป็นหวัดจากไวรัสหรือแบคทีเรียกันแน่?

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1945

PYMK EP80 อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ชัยชนะเหนือโรคภัย การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่จากสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก