ไกลกว่าการทดแทนเลือด

อนาคตของ "สารพาออกซิเจนเพื่อการบำบัด"

แม้ว่าการแก้ปัญหาการขาดแคลนเลือดจะเป็นเป้าหมายแรกเริ่ม แต่ศักยภาพที่แท้จริงของโมเลกุล M101 และผลิตภัณฑ์ที่จะตามมาอย่าง HEMOXYCarrier® (ซึ่งเป็นรูปแบบสำหรับฉีดเข้าหลอดเลือดดำ) นั้นกว้างไกลกว่ามาก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ ทั้งขนาดที่เล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงและความสามารถในการปล่อยออกซิเจนในบริเวณที่ขาดแคลนโดยเฉพาะ ทำให้มันไม่ใช่แค่ "สารทดแทนเลือด" แต่เป็น "สารพาออกซิเจนเพื่อการบำบัด" (Therapeutic Oxygen Carrier) ที่สามารถเปิดประตูสู่การรักษาโรคต่างๆ ที่ไม่เคยทำได้มาก่อน

มะเร็งวิทยา: ทลายเกราะป้องกันของเนื้องอก

หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดในการรักษามะเร็งคือ ภาวะพร่องออกซิเจนในเนื้องอก (Tumor Hypoxia) เนื้องอกที่เติบโตอย่างรวดเร็วมักมีระบบหลอดเลือดที่ผิดปกติ ทำให้ใจกลางของก้อนมะเร็งมีออกซิเจนต่ำมาก ภาวะนี้ไม่เพียงแต่กระตุ้นให้มะเร็งดื้อยาและแพร่กระจาย แต่ยังเป็นเกราะป้องกันที่ทำให้การรักษาแบบดั้งเดิมอย่างการฉายรังสีและเคมีบำบัดบางชนิดมีประสิทธิภาพลดลง เนื่องจากวิธีการเหล่านี้ต้องอาศัยออกซิเจนในการสร้างอนุมูลอิสระเพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง¹

HEMOXYCarrier® สามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยตรง:

  • ด้วยขนาดที่เล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงถึง 250 เท่า ทำให้มันสามารถแทรกซึมเข้าไปในหลอดเลือดฝอยที่บิดเบี้ยวของเนื้องอกและเข้าถึงบริเวณที่เซลล์เม็ดเลือดแดงเข้าไม่ถึง
  • เมื่อไปถึงบริเวณที่มีออกซิเจนต่ำ มันจะปล่อยออกซิเจนออกมา ทำให้สภาวะแวดล้อมของเนื้องอกกลับมามีออกซิเจนอีกครั้ง (Reoxygenation) ซึ่งจะช่วย เพิ่มความไวของเซลล์มะเร็งต่อการฉายรังสีและเคมีบำบัด ทำให้การรักษามีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ²

โรคโลหิตจางชนิดซิกเคิลเซลล์: ป้องกันภาวะหลอดเลือดอุดตัน

โรคโลหิตจางชนิดซิกเคิลเซลล์ (Sickle Cell Disease - SCD) เป็นโรคทางพันธุกรรมที่ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างผิดปกติคล้ายเคียวเมื่อขาดออกซิเจน เซลล์ที่ผิดรูปนี้จะแข็งและเหนียว ทำให้ไปอุดตันหลอดเลือดเล็กๆ ก่อให้เกิดความเจ็บปวดอย่างรุนแรง (Vaso-occlusive Crisis - VOC) และทำลายอวัยวะต่างๆ³

การศึกษาในแบบจำลองของโรค SCD ในสัตว์ทดลองได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่น่าทึ่งของ M101:

  • การให้ M101 สามารถลดการเกิดเซลล์เม็ดเลือดแดงรูปเคียวและลดการแตกของเม็ดเลือดได้อย่างมีนัยสำคัญ
  • ที่สำคัญกว่านั้นคือ มันสามารถป้องกันการอุดตันของหลอดเลือดในตับและปอด ซึ่งเป็นอวัยวะที่มักได้รับผลกระทบรุนแรง⁴

M101 จึงอาจเป็นแนวทางการรักษาแบบใหม่ที่มุ่งเป้าไปที่การป้องกันวิกฤตความเจ็บปวด แทนที่จะเป็นการรักษาตามอาการเหมือนในปัจจุบัน

โรคหลอดเลือดสมองและหัวใจ: ซื้อเวลาและลดความเสียหาย

ในภาวะฉุกเฉินอย่างโรคหลอดเลือดสมอง (Stroke) หรือภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด (Myocardial Infarction) ทุกวินาทีมีความหมาย เพราะเนื้อเยื่อสมองและหัวใจกำลังจะตายลงอย่างรวดเร็วจากการขาดออกซิเจน การให้ HEMOXYCarrier® แก่ผู้ป่วยในระหว่างทางส่งโรงพยาบาล อาจทำหน้าที่เป็น "สะพานเชื่อมออกซิเจน" (Oxygen Bridge) ช่วยลำเลียงออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อที่กำลังจะตาย และ "ซื้อเวลา" ที่สำคัญยิ่งจนกว่าผู้ป่วยจะได้รับการรักษาหลัก เช่น การให้ยาละลายลิ่มเลือดหรือการทำบอลลูนขยายหลอดเลือด⁵

ภาวะหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน (ARDS): เครื่องช่วยหายใจระดับโมเลกุล

ในภาวะที่ปอดไม่สามารถแลกเปลี่ยนก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ในผู้ป่วย ARDS หรือ COVID-19 ที่มีอาการรุนแรง แม้จะใช้เครื่องช่วยหายใจก็อาจไม่เพียงพอที่จะรักษาระดับออกซิเจนในเลือดได้ การฉีดสารพาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายโดยตรงอาจทำหน้าที่เป็น "ปอดที่สาม" หรือ "เครื่องช่วยหายใจระดับโมเลกุล" ช่วยเพิ่มระดับออกซิเจนในเลือดได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องผ่านปอดที่เสียหาย เป็นการช่วยพยุงระบบต่างๆ ของร่างกายให้ผ่านพ้นช่วงวิกฤตไปได้

“เลือดเทียม” สู่ “สารพาออกซิเจนเพื่อการบำบัด” — เทคโนโลยีที่อาจเปลี่ยนโฉมหน้าการแพทย์ในอนาคต

อนาคตของ M101 และเทคโนโลยีสารพาออกซิเจนจึงไม่ได้จำกัดอยู่แค่การเติมเต็มคลังเลือด แต่เป็นการเปิดพรมแดนใหม่ทางการแพทย์ ที่ซึ่งออกซิเจนสามารถถูกส่งไปยัง "ทุกที่" ที่ร่างกายต้องการ เพื่อต่อสู้กับโรคร้ายในระดับเซลล์ ตั้งแต่มะเร็งไปจนถึงโรคทางพันธุกรรมและภาวะฉุกเฉินต่างๆ ศักยภาพที่ไร้ขีดจำกัดนี้ล้วนมาจากคุณสมบัติอันเป็นเอกลักษณ์ของโมเลกุลเดียว ซึ่งนำมาสู่คำถามสำคัญที่ว่า: เหตุใดโมเลกุลที่มาจากสิ่งมีชีวิตธรรมดาๆ จึงสามารถแก้ไขปัญหาที่วิศวกรรมชีวภาพอันซับซ้อนของมนุษย์ต้องล้มเหลวมานานหลายทศวรรษ? คำตอบไม่ได้อยู่ที่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่อยู่ที่ปรัชญาพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบครั้งนี้ นั่นคือ พลังแห่งการลอกเลียนธรรมชาติ: เมื่อวิวัฒนาการ 450 ล้านปี เอาชนะวิศวกรรมของมนุษย์

Work cited

  1. Brown, J. M., & Wilson, W. R. (2004). Exploiting tumour hypoxia in cancer treatment. Nature Reviews Cancer, 4(6), 437-447.

  2. Batool, H., et al. (2021). Therapeutic Potential of Hemoglobin Derived from the Marine Worm Arenicola marina (M101): A Literature Review of a Breakthrough Innovation. Marine Drugs, 19(7), 376.

  3. Kato, G. J., Piel, F. B., Reid, C. D., et al. (2018). Sickle cell disease. Nature Reviews Disease Primers, 4, 18010.

  4. El Nemer, W., et al. (2024). Therapeutic potential of oxygen through M101 transportation in reducing vaso-occlusion and hemolysis in a mouse model of sickle cell disease. bioRxiv. [Preprint]

  5. Ferenz, K. B., & Steinbicker, A. U. (2019). Hemoglobin-based oxygen carriers-quo vadis?. Anesthesiology, 131(5), 1143-1152.

  6. Hemarina. (2020, March 23). CORONAVIRUS: HEMARINA'S MOLECULE CAN SAVE LIVES BY REPLACING LIFE-SUPPORT VENTILATORS FOR OXYGENATING PATIENTS WITH COVID-19. [Press Release].