อนาคตของเลือดเทียม

จากความฝันในห้องแล็บสู่ความเป็นจริงในโรงพยาบาล

จุดเริ่มต้นของการแสวงหา

การวิจัยเลือดทดแทนไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่มันคือภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินมากว่าหลายสิบปี เหตุผลนั้นเรียบง่ายแต่สำคัญ—ระบบบริจาคเลือดในปัจจุบันมีข้อจำกัดชัดเจน ทั้งเรื่อง อายุการเก็บรักษาที่สั้น ความเสี่ยงจากการถ่ายเลือด และปัญหาการขาดแคลนในสถานการณ์ฉุกเฉิน

ในสถานการณ์อย่างสงคราม ภัยพิบัติ หรืออุบัติเหตุร้ายแรง ความต้องการเลือดมักสูงกว่าปริมาณที่มีอยู่ นั่นทำให้เป้าหมายสูงสุด หรือ “Holy Grail” ของนักวิจัย คือการสร้างเลือดที่ ใช้ได้กับทุกหมู่เลือด เก็บได้นานที่อุณหภูมิห้อง ปลอดเชื้อ และพร้อมใช้งานทันที

แต่เส้นทางนี้ไม่ได้ราบรื่น ความล้มเหลวของโครงการรุ่นแรกและความท้าทายด้านความปลอดภัยทำให้วงการต้องปรับกลยุทธ์ จากการสร้าง “สารทดแทนเลือดเต็มรูปแบบ” ไปสู่การพัฒนา สารพาหะออกซิเจน (Oxygen Therapeutics) ที่เน้นแก้ปัญหาเฉพาะจุดและใช้ในสถานการณ์เฉพาะ

 

1. ฮีโมโกลบินไร้เซลล์ (HBOCs) – จากบทเรียนราคาแพงสู่โอกาสใหม่

HBOCs ทำงานโดยนำโปรตีนฮีโมโกลบินออกมาทำหน้าที่นอกเซลล์เม็ดเลือดแดง ซึ่งมีข้อดีหลายอย่าง เช่น เก็บได้นานกว่าปี ใช้ได้ทุกหมู่เลือด และสามารถฆ่าเชื้อได้เต็มรูปแบบ

อย่างไรก็ตาม รุ่นแรกของ HBOCs ต้องเผชิญกับปัญหาหนัก เช่น

  • ภาวะหลอดเลือดหดตัว จากการจับไนตริกออกไซด์
  • พิษต่อไต จากโมเลกุลขนาดเล็กที่กรองผ่านไต
  • ภาวะเครียดออกซิเดชัน ที่ทำลายเนื้อเยื่อ

ผลลัพธ์คือการยุติการทดลองหลายโครงการ รวมถึง Polyheme® ที่พบอัตราการเสียชีวิตสูงกว่าที่คาด

การพัฒนารุ่นใหม่

เพื่อลดความเสี่ยงเหล่านี้ นักวิจัยได้พัฒนากลยุทธ์ใหม่ เช่น

  • Polymerization – เพิ่มขนาดโมเลกุล ลดการรั่วออกนอกหลอดเลือด เช่น Hemopure®
  • PEGylation – เคลือบโมเลกุลเพื่อลดผลข้างเคียง เช่น Hemospan®
  • Encapsulation – ห่อหุ้มฮีโมโกลบินในไลโปโซมให้เลียนแบบเซลล์เม็ดเลือดแดง

นวัตกรรมที่โดดเด่นคือ M101 จากฮีโมโกลบินของหนอนทะเล Arenicola marina ซึ่งมีโมเลกุลใหญ่กว่ามนุษย์ถึง 250 เท่า ปลอดภัยต่อไต และไม่ทำให้หลอดเลือดหดตัว จุดเด่นคือนำไปใช้สำเร็จใน การถนอมอวัยวะก่อนปลูกถ่าย ช่วยให้การใช้งานปลอดภัยมากขึ้น

การเก็บรักษาตับที่ถูกแยกออกมาในสภาวะเย็นแบบนิ่ง (Static Cold Preservation) หลังจากทำการเติมออกซิเจนล่วงหน้าด้วยสารละลายถนอมอวัยวะที่ผสม ฮีโมโกลบินไร้เซลล์ (HBOC) เพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนในเนื้อเยื่อก่อนการปลูกถ่าย


2. เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFCs) – สารสังเคราะห์เฉื่อยที่ละลายก๊าซได้

ต่างจากฮีโมโกลบิน PFCs ไม่จับออกซิเจน แต่ละลายก๊าซได้ในปริมาณมาก จึงต้องใช้งานในสภาวะที่มีออกซิเจนสูง และอยู่ในรูปอิมัลชันเพื่อให้เข้ากับร่างกาย แม้ผลิตภัณฑ์รุ่นแรกอย่าง Fluosol-DA จะล้มเหลวเพราะผลข้างเคียงและปัญหาการเก็บรักษา แต่ Perftoran® ยังคงได้รับการใช้งานในบางประเทศ เช่น รัสเซียและเม็กซิโก สะท้อนถึงความแตกต่างด้านกฎระเบียบระหว่างภูมิภาค

 

3. การสร้างเม็ดเลือดแดงในห้องปฏิบัติการ – ก้าวใหม่จากโครงการ RESTORE

ในสหราชอาณาจักร โครงการ RESTORE ได้ทดลองเพาะเลี้ยงเม็ดเลือดแดงจากเซลล์ต้นกำเนิดของผู้บริจาค กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 3 สัปดาห์ก่อนจะได้เซลล์เม็ดเลือดแดง “สดใหม่ทั้งหมด” คำถามสำคัญคือ เซลล์เหล่านี้จะมีอายุในร่างกายนานกว่าเลือดทั่วไปหรือไม่ หากได้ผลจริง อาจลดความถี่การถ่ายเลือดสำหรับผู้ป่วยโรคเรื้อรัง เช่น ธาลัสซีเมีย หรือซิกเคิลเซลล์

 

4. เลือดเฉพาะบุคคลจาก iPSC – ความก้าวหน้าที่ MCRI ออสเตรเลีย

ปี 2024 ถือเป็นจุดเปลี่ยนเมื่อทีมวิจัย MCRI สามารถสร้าง เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSC) จากเซลล์ของผู้ป่วยเอง ผ่านเทคโนโลยี induced Pluripotent Stem Cells (iPSC) และปลูกถ่ายติดในไขกระดูกสัตว์ทดลองได้สำเร็จ นี่ไม่ใช่เพียงการผลิตเลือดในถุง แต่คือการสร้าง “โรงงานผลิตเลือด” ภายในร่างกาย ที่สามารถสร้างเม็ดเลือดได้ตลอดชีวิตของผู้ป่วย ซึ่งมีศักยภาพรักษาโรคเลือดพันธุกรรมให้หายขาดได้

การทำงานของเทคโนโลยีหลักในการทดแทนหรือเสริมการทำงานของเลือด ได้แก่ HBOCs ใช้ฮีโมโกลบินนอกเซลล์ในการขนส่งออกซิเจน, PFCs เป็นสารสังเคราะห์ที่ละลายออกซิเจนได้ในปริมาณสูง และ iPSC ใช้เทคโนโลยีเซลล์ต้นกำเนิดเพื่อผลิตเซลล์เม็ดเลือดในร่างกายอย่างต่อเนื่อง

ความท้าทายและเส้นทางข้างหน้า

แม้เทคโนโลยีเลือดเทียมจะก้าวหน้าอย่างน่าทึ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่เส้นทางสู่การใช้งานอย่างแพร่หลายยังเต็มไปด้วยอุปสรรค ทั้งในเชิงเศรษฐกิจ กฎระเบียบ และการยอมรับจากวงการแพทย์

หนึ่งในความท้าทายใหญ่ที่สุดคือ ต้นทุนการผลิต — เลือดที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการอาจมีราคาสูงถึง 15,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อยูนิต เมื่อเทียบกับเลือดบริจาคที่มีราคาถูกกว่าหลายสิบเท่า สำหรับการผ่าตัดทั่วไป ตัวเลขนี้อาจดูเกินเอื้อม แต่ในมุมของผู้ป่วยโรคเลือดเรื้อรังที่ต้องถ่ายเลือดทุก 3–4 สัปดาห์ไปตลอดชีวิต ต้นทุนรวมจากการรักษาในระยะยาวอาจสูงยิ่งกว่า การปลูกถ่าย HSC จาก iPSC เพียงครั้งเดียวที่อาจรักษาให้หายขาด จึงอาจกลายเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าในภาพรวม

นอกจากเรื่องต้นทุนแล้ว กฎระเบียบด้านความปลอดภัย ก็เป็นอีกด่านสำคัญ ประเทศต่าง ๆ มีมาตรฐานและกระบวนการอนุมัติที่แตกต่างกัน บางประเทศพร้อมเปิดทางให้เทคโนโลยีที่มีความเสี่ยงต่ำกว่า เช่น การใช้ HBOCs ในการถนอมอวัยวะหรือในสถานการณ์ฉุกเฉิน ขณะที่อีกหลายประเทศยังตั้งเกณฑ์ความปลอดภัยสูงจนยากจะผ่านการอนุมัติ

ในอีกด้านหนึ่ง เทคโนโลยีเสริมกำลังเข้ามาช่วยเร่งให้การจัดการเลือดมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น AI และ Machine Learning ที่สามารถคาดการณ์ความต้องการเลือดในระดับโรงพยาบาลหรือภูมิภาค ลดการสูญเสียและเพิ่มความแม่นยำในการจัดสรร รวมถึงการวิเคราะห์ภาพฟิล์มเลือดโดยอัตโนมัติเพื่อช่วยวินิจฉัยโรคเลือดต่าง ๆ ซึ่งเป็นการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ควบคู่ไปกับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ

04เมื่อมองไปข้างหน้า อนาคตของความมั่นคงด้านเลือดคงไม่อาศัย “ผู้ชนะเพียงหนึ่งเดียว” แต่จะเป็นการผสมผสานของหลายเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน — ตั้งแต่เลือดบริจาคที่จัดการด้วยระบบอัจฉริยะ, สารพาหะออกซิเจนสำหรับเหตุการณ์เฉพาะทาง, เลือดเพาะเลี้ยงสำหรับผู้ป่วยกลุ่มยากต่อการถ่ายเลือด, ไปจนถึงการรักษาโรคเลือดพันธุกรรมที่ต้นเหตุด้วย iPSC

นี่คือภาพของอนาคตที่การเข้าถึงเลือดจะมีความ ยืดหยุ่น ปลอดภัย และตอบสนองได้ต่อทุกสถานการณ์ ไม่ว่าจะเป็นในห้องฉุกเฉิน โรงผ่าตัด หรือพื้นที่ภัยพิบัติ — และนั่นคือเป้าหมายที่วงการแพทย์ทั่วโลกกำลังเดินหน้าไปสู่

ในอนาคต หากทีมกู้ภัยสามารถเข้าถึงเลือดและเทคโนโลยีเลือดเทียมที่พร้อมใช้ในทุกสถานการณ์ ผู้บาดเจ็บในพื้นที่ภัยพิบัติจะมีโอกาสรอดชีวิตสูงขึ้น ได้รับการส่งออกซิเจนและการรักษาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่จุดเกิดเหตุจนถึงโรงพยาบาล


Work cited

  1. Blood Substitutes - ResearchGate, accessed August 6, 2025
  2. Artificial Oxygen Carriers—Past, Present, and Future—a Review of the Most Innovative and Clinically Relevant Concepts, accessed August 6, 2025 
  3. Blood substitutes- the polyheme trials - PMC, accessed August 6, 2025 
  4. Progress in Development of Functional Biological and Synthetic Blood Products to Augment Transfusable Blood Supply in Operational Medicine, accessed August 6, 2025 
  5. Blood Substitutes: How Close to a Solution? - CancerNetwork, accessed August 6, 2025
  6. Tracking Research on Hemoglobin-Based Oxygen Carriers: A Scientometric Analysis and In-Depth Review, accessed August 6, 2025
  7. LETTER TO EDITOR MARINE RESOURCES: POTENTIAL OF POLYCHAETE APPLICATION IN COMBATING COVID-19 INFECTION - JSSM, accessed August 6, 2025 
  8. Complement-Mediated Acute Effects of Liposome-Encapsulated Hemoglobin, accessed August 6, 2025 
  9. marine resources: potential of polychaete application in combating covid-19 infection, accessed August 6, 2025
  10. World-First Trial Transfusing Lab-Grown Red Blood Cells Begins, accessed August 6, 2025
  11. Blood stem cell breakthrough could transform bone marrow transplants - Murdoch Children's Research Institute, accessed August 6, 2025
  12. Lab-developed blood stem cell success in Australia - British Society for Haematology, accessed August 6, 2025
  13. reNEW researchers lead world-first blood stem cell breakthrough, accessed August 6, 2025 
  14. Blood stem cell breakthrough could transform bone marrow transplants - University of Birmingham, accessed August 6, 2025 
  15. Lab-grown blood stem cells - News - Nature Middle East, accessed August 6, 2025 
  16. Development of blood demand prediction model using artificial intelligence based on national public big data, accessed August 6, 2025 
  17. From microscope to micropixels: A rapid review of artificial intelligence for the peripheral blood film - PubMed, accessed August 6, 2025 
  18. Artificial intelligence for the detection of acute myeloid leukemia from microscopic blood images; a systematic review and meta-analysis - PubMed, accessed August 6, 2025 
  19. Machine learning in transfusion medicine: A scoping review - PMC, accessed August 6, 2025