"ฝุ่นเซลล์" หรือ "ถุงนอกเซลล์" (Extracellular Vesicles) ถือกำเนิดมาจากเซลล์ทุกชนิดของร่างกาย พบได้ทั่วไปในเนื้อเยื่อและของเหลวในร่างกาย มีขนาดตั้งแต่ 30 นาโนเมตร ถึง 4,000 นาโนเมตร

ฝุ่นเซลล์มีบทบาทสำคัญในการสื่อสารระหว่างเซลล์ที่อยู่ข้างเคียง หรือเซลล์ที่อยู่ห่างไกลออกไป โดยฝุ่นเซลล์จะนำพาสารชีวโมเลกุลต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นโปรตีน กรดนิวคลิอิก ไขมัน รวมทั้งแอนติเจนและอินทิกริน (Integrin) บนผิวฝุ่นเซลล์ที่แสดงถึงเซลล์ต้นทางของฝุ่นเซลล์

เมื่อฝุ่นเซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ตัวรับ จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาตอบสนองต่างๆ ของเซลล์ตัวรับ โดยขึ้นอยู่กับว่าเซลล์ตัวรับเป็นเซลล์ชนิดใด ตัวอย่างที่เห็นได้ชัด 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

ด้วยเทคโนโลยีวิศวกรรมการปรับแต่ง "ฝุ่นเซลล์" หรือ "เอ็กโซโซม" (Exosome) ผลงานโดยอาจารย์นักวิจัยทางการแพทย์ และทีมวิจัย พัฒนาวิธีการใช้สารชีวโมเลกุลภายในฝุ่นเซลล์ เช่น ไมโครอาร์เอ็นเอ เป็น "ดรรชนีชี้วัดการเกิดโรค" และการนำส่งยา หรือสารชีวโมเลกุล เพื่อ "รักษาตรงจุด" ในโรคทางระบบประสาท หัวใจ และหลอดเลือด อันเป็นก้าวสำคัญในการต่อยอดสู่การผลิตเพื่อใช้รักษาจริงกับผู้ป่วยต่อไปในวงกว้างภายใต้มาตรฐาน GMP (Good Manufacturing Practices) ครั้งแรกในประเทศไทย

ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.โกวิท พัฒนาปัญญาสัตย์ หัวหน้าหน่วยเครื่องมือพิเศษเพื่อการวิจัย สถานส่งเสริมการวิจัย คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล ในฐานะอาจารย์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมหิดล ผู้ได้รับทุนส่งเสริมกลุ่มวิจัยศักยภาพสูง ประจำปี 2565 - 2566 จัดโดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

นำทีมวิจัยทั้งจากมหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยนเรศวร และมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพื่อการรักษาตรงจุดในโรคทางระบบประสาท หัวใจ และหลอดเลือด โดยประยุกต์ใช้วิธีการเคลือบผิวฝุ่นเซลล์ด้วยสารโมเลกุลนำพา (Guiding Molecules)  หรือใส่สารชีวโมเลกุลชนิดดี ซึ่งเปรียบเสมือน "ตัวยารักษาโรค" เข้าไปในส่วนผลิตภายในฝุ่นเซลล์ ต่อยอดจากที่นักวิจัยชั้นนำของโลกที่ได้มีผู้คิดค้นและพัฒนาวิธีการดังกล่าวเพื่อใช้รักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งได้อย่างตรงจุดเป็นผลสำเร็จมาแล้ว

เมื่อผู้ป่วย NCDs ได้รับการเจาะเลือด มักพบฝุ่นเซลล์ในเลือดในปริมาณที่สูงมากกว่าคนทั่วไป ด้วยคุณสมบัติของฝุ่นเซลล์ซึ่งสามารถสื่อสารไปยังเซลล์อื่นๆ ได้ จะนำพาเอาสิ่งต่างๆ จาก "เซลล์แม่" ที่อุดมไปด้วยโปรตีน และสารชีวโมเลกุล ซึ่งสามารถให้ทั้งคุณและโทษ ซึ่งหากเป็นโปรตีนชนิดดีจะ "ให้คุณ"

แต่หากเป็นเซลล์ที่ติดเชื้อจะ "ให้โทษ" ก็จะก่อโรคในร่างกายได้ ฉะนั้นการวิจัยเพื่อหาสารชีวโมเลกุลบางชนิดที่สามารถใช้เป็น "ดรรชนีชี้วัดการเกิดโรค" หรือทำวิศวกรรมปรับแต่งบรรจุสารชีวโมเลกุลบางชนิดที่ "ให้คุณ" โดยหวังเป็นยาเพื่อการรักษาโรคต่อไป

นอกจากนี้ ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.โกวิท พัฒนาปัญญาสัตย์ ยังอธิบายเพิ่มเติมว่า "เทคโนโลยีวิศวกรรมการปรับแต่งฝุ่นเซลล์" ยังมีความก้าวล้ำกว่า "เทคโนโลยีการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด" ที่จะต้องมีความเข้ากันได้ระหว่างเซลล์ "ผู้ให้" และเซลล์ "ผู้รับ" อีกทั้งยังสามารถรักษาได้เพียงเฉพาะราย

ในขณะที่ "เทคโนโลยี วิศวกรรมการปรับแต่งฝุ่นเซลล์" สามารถผลิตใช้ฝุ่นเซลล์ที่ปรับแต่งทางวิศวกรรมให้ได้จำนวนมากเพื่อใช้รักษาผู้ป่วยได้จำนวนมากกว่า ซึ่งนับเป็นเป้าหมายสูงสุดของโครงการวิจัยฯ ที่จะได้ร่วมกับ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข เพื่อยกระดับการผลิตสู่มาตรฐาน GMP ต่อไป

นอกจากนี้ยังมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยที่จะไม่ส่งผลให้เกิดอาการข้างเคียง เนื่องจาก "ฝุ่นเซลล์" เป็นสิ่งที่ผลิต และหลุดออกมาจาก "เซลล์แม่" โดยไม่มีสิ่งห่อหุ้มที่จะกลายเป็น "สิ่งแปลกปลอม" ต่อเซลล์ชนิดอื่นๆ ต่อไปแต่อย่างใด

และด้วยความร่วมมือด้านวิชาการอันแข็งแกร่งในระดับนานาชาติ กับ Paris Research Center Cardiovascular (PARCC) ประเทศฝรั่งเศสและสถาบันวิจัยที่เกี่ยวข้องในสหรัฐอเมริกา และประเทศญี่ปุ่น จึงทำให้ได้มีการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อใช้ในการทำวิศวกรรมชิ้นส่วนที่มีสำคัญซึ่งสามารถสร้างสารชีวโมเลกุลที่ต้องการได้สำเร็จแล้วในระดับสัตว์ทดลอง ก่อนจะขยายผลเพื่อศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องต่างๆ

และเตรียมพัฒนาสู่การรักษาผู้ป่วยโรคหัวใจและหลอดเลือด โรคอัลไซเมอร์ และโรคหลอดเลือดสมองต่อไป ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จพร้อมยื่นจดทรัพย์สินทางปัญญา และตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ ก่อนถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ กรมวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์สู่การผลิตระดับมาตรฐาน GMP ได้ภายในอีกประมาณ 3 ปีข้างหน้า

มหาวิทยาลัยมหิดล พร้อมทำหน้าที่ "ปัญญาของแผ่นดิน" ตามปณิธานของมหาวิทยาลัยมหิดล และเพื่อการบรรลุเป้าหมายเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนแห่งสหประชาชาติ SDG3 : Good Health & Well - being ด้วยยึดมั่นในภารกิจของการเป็น "มหาวิทยาลัยแห่งสุขภาวะ" เพื่อประชาชนชาวไทย และมวลมนุษยชาติ

ติดตามข่าวสารที่น่าสนใจจากมหาวิทยาลัยมหิดลได้ที่ www.mahidol.ac.th

สัมภาษณ์ และเขียนข่าวโดย ฐิติรัตน์ เดชพรหม นักประชาสัมพันธ์ (ชำนาญการ) งานสื่อสารองค์กร กองบริหารงานทั่วไป สำนักงานอธิการบดี มหาวิทยาลัยมหิดล โทร. 0-2849-6210