“ฝุ่นเซลล์” หรือ “ถุงนอกเซลล์ (Extracellular Vesicles)” ถือกำเนิดมาจากเซลล์ทุกชนิดของร่างกาย พบได้ทั่วไปในเนื้อเยื่อและของเหลวในร่างกาย มีขนาดตั้งแต่ 30 นาโนเมตร ถึง 4,000 นาโนเมตร ฝุ่นเซลล์มีบทบาทสำคัญในการสื่อสารระหว่างเซลล์ที่อยู่ข้างเคียง หรือเซลล์ที่อยู่ห่างไกลออกไป โดยฝุ่นเซลล์จะนำพาสารชีวโมเลกุลต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นโปรตีน กรดนิวคลิอิก ไขมันรวมทั้งแอนติเจนและอินทิกริน (Integrin) บนผิวฝุ่นเซลล์ที่แสดงถึงเซลล์ต้นทางของฝุ่นเซลล์

เมื่อฝุ่นเซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ตัวรับ จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาตอบสนองต่างๆ ของเซลล์ตัวรับ โดยขึ้นอยู่กับว่าเซลล์ตัวรับเป็นเซลล์ชนิดใดตัวอย่างที่เห็นได้ชัด คือ การสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทชนิดต่างๆ ที่ควบคุมหลอดเลือด (Neurovascular Unit) เช่น เซลล์ประสาทไมโครเกลีย (Microglia) เซลล์เกลียหรือแอสโทรไซต์ (Astrocytes) และเซลล์บุผนังหลอดเลือดในสภาวะปกติ เซลล์ต่างๆ ทำงานสัมพันธ์กันได้ดี

แต่ในสภาวะที่ผิดปกติ เช่น ในโรคสมองขาดเลือด (Stroke) โรคสมองเสื่อม Alzheimer’s Disease) และโรคพาร์กินสัน (Parkinson’s Disease) เซลล์ต่างๆ จะทำงานไม่สัมพันธ์กัน ทำให้เกิดเป็นโรคทางสมองขึ้น นักวิจัยเชื่อว่าปัจจัยหนึ่งเกิดจากอิทธิพลของฝุ่นเซลล์ จึงมีงานวิจัยมากมายที่เกี่ยวข้องการวิเคราะห์หาสารชีวโมเลกุลในฝุ่นเซลล์เพื่อเป็นดรรชนีชี้วัดทางชีววิทยา (Biomarkers) ของการเกิดโรคในกลุ่ม NCDs หรือโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง เช่น โรคทางระบบประสาท หัวใจ และหลอดเลือด ซึ่งเป็นโรคที่มีอุบัติการณ์สูงในโลกรวมทั้งประเทศไทย

ด้วยเทคโนโลยีวิศวกรรมการปรับแต่งฝุ่นเซลล์ หรือ “เอ็กโซโซม (Exosome)” ผลงานโดยอาจารย์นักวิจัยทางการแพทย์ และทีมวิจัย พัฒนาวิธีการใช้สารชีวโมเลกุลภายในฝุ่นเซลล์ เช่น ไมโครอาร์เอ็นเอ เป็นดรรชนีชี้วัดการเกิดโรคและการนำส่งยา หรือสารชีวโมเลกุล เพื่อ “รักษาตรงจุด” ในโรคทางระบบประสาท หัวใจ และหลอดเลือดอันเป็นก้าวสำคัญในการต่อยอดสู่การผลิตเพื่อใช้รักษาจริงกับผู้ป่วยต่อไปในวงกว้างภายใต้มาตรฐาน GMP (Good Manufacturing Practices) ครั้งแรกในประเทศไทย

ศ.(เกียรติคุณ) ดร.โกวิท พัฒนาปัญญาสัตย์ หัวหน้าหน่วยเครื่องมือพิเศษเพื่อการวิจัย สถานส่งเสริมการวิจัย คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล ในฐานะอาจารย์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมหิดล ผู้ได้รับทุนส่งเสริมกลุ่มวิจัยศักยภาพสูง ประจำปี 2565-2566 จัดโดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

นำทีมวิจัยทั้งจากมหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยนเรศวร และมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพื่อการรักษาตรงจุดในโรคทางระบบประสาท หัวใจ และหลอดเลือด โดยประยุกต์ใช้ “วิธีการเคลือบผิวฝุ่นเซลล์ด้วยสารโมเลกุลนำพา (Guiding Molecules)” หรือใส่สารชีวโมเลกุลชนิดดี ซึ่งเปรียบเสมือนตัวยารักษาโรคเข้าไปในส่วนผลิตภายในฝุ่นเซลล์ ต่อยอดจากที่นักวิจัยชั้นนำของโลกที่ได้มีผู้คิดค้นและพัฒนาวิธีการดังกล่าวเพื่อใช้รักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งได้อย่างตรงจุดเป็นผลสำเร็จมาแล้ว

เมื่อผู้ป่วย NCDs ได้รับการเจาะเลือด มักพบฝุ่นเซลล์ในเลือดในปริมาณที่สูงมากกว่าคนทั่วไป ด้วยคุณสมบัติของฝุ่นเซลล์ซึ่งสามารถสื่อสารไปยังเซลล์อื่นๆ ได้ จะนำพาเอาสิ่งต่างๆ จาก “เซลล์แม่ที่อุดม” ไปด้วยโปรตีน และสารชีวโมเลกุล ซึ่งสามารถให้ทั้งคุณและโทษ ซึ่ง “หากเป็นโปรตีนชนิดดีจะให้คุณ แต่หากเป็นเซลล์ที่ติดเชื้อจะให้โทษ” ก็จะก่อโรคในร่างกายได้

ฉะนั้นการวิจัยเพื่อหาสารชีวโมเลกุลบางชนิดที่สามารถใช้เป็นดรรชนีชี้วัดการเกิดโรค หรือทำวิศวกรรมปรับแต่งบรรจุสารชีวโมเลกุลบางชนิดที่ให้คุณ โดยหวังเป็นยาเพื่อการรักษาโรคต่อไป นอกจากนี้ ศ.(เกียรติคุณ) ดร.โกวิท ยังอธิบายเพิ่มเติมว่า เทคโนโลยีวิศวกรรมการปรับแต่งฝุ่นเซลล์ยังมีความก้าวล้ำกว่าเทคโนโลยีการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด ที่จะต้องมีความเข้ากันได้ระหว่างเซลล์ผู้ให้และเซลล์ผู้รับ อีกทั้งยังสามารถรักษาได้เพียงเฉพาะราย

ในขณะที่เทคโนโลยี วิศวกรรมการปรับแต่งฝุ่นเซลล์สามารถผลิตใช้ฝุ่นเซลล์ที่ปรับแต่งทางวิศวกรรมให้ได้จำนวนมากเพื่อใช้รักษาผู้ป่วยได้จำนวนมากกว่า ซึ่งนับเป็นเป้าหมายสูงสุดของโครงการวิจัยฯ ที่จะได้ร่วมกับ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข เพื่อยกระดับการผลิตสู่มาตรฐาน GMP ต่อไป นอกจากนี้ ยังมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยที่จะไม่ส่งผลให้เกิดอาการข้างเคียง เนื่องจาก “ฝุ่นเซลล์”เป็นสิ่งที่ผลิต และหลุดออกมาจาก “เซลล์แม่” โดยไม่มีสิ่งห่อหุ้มที่จะกลายเป็น “สิ่งแปลกปลอม” ต่อเซลล์ชนิดอื่นๆ ต่อไปแต่อย่างใด

และด้วยความร่วมมือด้านวิชาการอันแข็งแกร่งในระดับนานาชาติ กับ Paris Research Center Cardiovascular (PARCC) ประเทศฝรั่งเศส และสถาบันวิจัยที่เกี่ยวข้องในสหรัฐอเมริกา และประเทศญี่ปุ่น จึงทำให้ได้มีการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อใช้ในการทำวิศวกรรมชิ้นส่วนที่มีสำคัญซึ่งสามารถสร้างสารชีวโมเลกุลที่ต้องการได้สำเร็จแล้วในระดับสัตว์ทดลอง ก่อนจะขยายผลเพื่อศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องต่างๆ และเตรียมพัฒนาสู่การรักษาผู้ป่วยโรคหัวใจและหลอดเลือด โรคอัลไซเมอร์ และโรคหลอดเลือดสมองต่อไป

ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จพร้อมยื่นจดทรัพย์สินทางปัญญา และตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ ก่อนถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ กรมวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์สู่การผลิตระดับมาตรฐาน GMP ได้ภายในอีกประมาณ 3 ปีข้างหน้า!!!