「外交家」雜誌形容，當地 #疫苗業 發展疲弱，現時只有大約 10 間 #日本 #藥廠 正在研發武肺疫苗，只有 AnGes Inc 成功展開更進階的臨床試驗階段，其疫苗會採用質體 DNA 技術（plasmid DNA technology）。另一間知名藥廠塩野義製藥也已經開始初階段的疫苗臨床試驗，該疫苗則是應用了重組蛋白技術（recombinant protein），藥廠希望在 2021 年底，能夠量產足夠 3,000 萬人使用的武肺疫苗。

詳細全文：
http://bit.ly/3bZ0GAP

延伸專題：
【帶著「疫苗護照」安心出行？】
http://bit.ly/2Man1lW
【疫苗問世將造成更加分裂的美國？】
http://bit.ly/39dKsSS
【牛痘以來最快的疫苗開發 —— BioNTech 是如何跑出？】
http://bit.ly/3neWKPY

==========================
在 www.cup.com.hk 留下你的電郵地址，即可免費訂閱星期一至五 CUP 媒體 的日誌。
🎦 YouTube 👉 https://goo.gl/4ZetJ5
🎙️ CUPodcast 👉 https://bit.ly/35HZaBp
📸 Instagram 👉 www.instagram.com/cupmedia/
💬 Telegram 👉 https://t.me/cupmedia
📣 WhatsApp 👉https://bit.ly/2W1kPye

SARS-CoV-2的疫苗研發製造的策略：

1.去活化病毒疫苗（inactivated virus vaccines):

病毒已經是被用物理的或化學的去活化(Viruses are physically or chemically inactivated)，但是仍然保存病毒顆粒的完整性（preserve the integrity of the virus paticle)，它們充當免疫抗原（immunogen)。

2.病毒類似的顆粒或奈米顆粒的疫苗（Virus -like particle or nanoparticle vaccines):

結構性的病毒的蛋白質已經被共同表現（structural viral proteins are co-expressed)，，形成沒有感染性的顆粒（form non-infectious particles)，來當作疫苗的免疫抗原(vaccine immunogen)，它們類似真實的類病毒(real virions)但是缺乏病毒的基因體(lack the virus genome)。

3.蛋白質次單元的疫苗（Protein subunit vaccines):

這種策略只有包括關鍵性的病毒的蛋白質或胜太（only key proteins or peptides)，它們能夠在細菌（bacteria)酵母菌(yeast)昆蟲或脯乳類細胞(insect or mammalian cells)中在人體外被製造(manufactured in vitro)，目前最大多數的在臨床期和臨床前期階段登錄在案候選的SARS-CoV-2疫苗，都是根據這種策略研發製造的。

4.病毒引導導航導向的疫苗（virus-vectored vaccines):

編碼致病原抗原的基因(genes encoding pathogen antigen)，是被導入非複製的或複製的病毒載體(cloned into non-replicating or replicating virus vectors)例如腺病毒（adenvirus)，這些抗原在免疫化作用後，由被轉換的宿主細胞產生（the antigens are produced by transduced host cells after immunization)。

5.DNA和mRNA疫苗（DNA and mRNA vaccines):

DNA和mRNA疫苗（DNA and mRNA vaccines)，有可以快速製造用來抵抗突現性的致病原的優勢（DNA and mRNA vaccines have the advantage of rapid manufacturing against pathogens)，DNA 疫苗(DNA vaccines)，藉由再重組的DNA 質體所編碼的病毒的抗原(viral antigens encoded by a recombinant DNA plasmid)，在宿主細胞中經由次序性的轉錄到轉譯的過程產生(produced in host cells via sequential transcription-to translation process)。相反地，mRNA 疫苗(mRNA vaccines)是藉由在人體外的轉錄過程被合成(synthesized by in vitro transcription)，它們經由在人體內的直接的蛋白質轉譯，在細胞質中產生病毒的抗原(they produce viral antigens in the cytoplasm through direct protein trsnslation in vivo)。

6.活的減毒的病毒疫苗（Live-attenuated virus vaccines):
在這種策略中，病毒是藉由在人體外或人體內的過程或反向的遺傳的突變的產生作用而被減毒（virus is attenuated by in vitro or in vivo passage or reverse genetic mutagenesis)，這個結果病毒變成沒有致病性或變成弱的致病性（the resulting virus becomes non-pathogenic or weakly pathogenic)，但是仍然維持保持類似活的病毒感染的免疫抗原性（retains immunogenecity by mimicking live virus infection)。

資料來源：
Viral targets for vaccines against COVID-19
Nature Reviews Immunology(2020)18 DEC 2020)

感謝 #Cheng_Sheng_Tai 醫師提供資料

เทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตวัคซีนโควิด-19 ประเภทต่างๆ

ในช่วงนี้ ที่เริ่มมีการนำเอาวัคซีนโควิด-19 ออกมาใช้ในวงกว้างในหลายๆ ประเทศแล้ว (ส่วนบ้านเรารอไปก่อน) เราลองมาทำความรู้จักเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตวัคซีนแบบต่างๆ กันดีกว่าครับ

**********

- วัคซีนคืออะไร

ก่อนจะอธิบายว่าวัคซีนแต่ละประเภททำมาจากอะไรกันบ้าง เรามาทำความรู้จักหลักการคร่าวๆ ของวัคซีนกันก่อน โรคที่เกิดจากไวรัสทุกโรคนั้น ไม่มียารักษา ที่เป็นเช่นนี้มีเหตุผลคร่าวๆ หลายประการ เนื่องจาก

1. ไวรัสนั้นไม่ได้มีชีวิตอยู่แล้ว จึงเป็นการยากที่จะฆ่าสิ่งที่ไม่ได้มีชีวิตตั้งแต่แรก และแม้ว่าเราจะสามารถ "ฆ่า" ไวรัสที่อยู่บนพื้นผิวได้ง่าย เช่นด้วยการล้างเปลือกไขมันออกไปด้วยสบู่ธรรมดา แต่เป็นการยากที่จะออกแบบยาฆ่าไวรัสที่ทำงานได้ในร่างกายมนุษย์โดยที่ไม่ได้ฆ่ามนุษย์ไปด้วย

2. ไวรัสนั้นต้องอาศัยภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในการเพิ่มจำนวน โดยเริ่มจากการจับเข้ากับตัวจับยึดที่เยื่อหุ้มเซลล์เพื่อฉีดสารพันธุกรรมลงไป จากนั้นจึงใช้สารพันธุกรรมเพื่อบังคับให้เซลล์ผลิตโปรตีนและเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรมซึ่งเป็นองค์ประกอบของไวรัส ก่อนที่จะระเบิดออกมาเป็นไวรัสจำนวนมากในภายหลัง ดังนั้นต่อให้เรามียา "ต้านไวรัส" ที่สามารถยับยั้งการทำงานของไวรัสในกระแสเลือดได้ แต่เราก็ไม่สามารถเข้าไปกำจัดไวรัสที่หลบเข้าไปอยู่ในเซลล์ของเรา เช่นเดียวกับยาต้านไวรัส HIV ที่ทำได้เพียงแค่กำจัดเชื้อที่หลุดออกมาจากเซลล์ แต่ก็เป็นยาที่ต้องกินไปเรื่อยๆ ตลอดชีวิต และทำได้เพียงควบคุมจำนวนไวรัสให้อยู่ในปริมาณที่ต่ำ ไม่มีวันหายขาด

3. ไวรัสนั้นมีความหลากหลายเป็นอย่างมาก ต่างจากแบคทีเรียซึ่งมีองค์ประกอบใกล้เคียงกัน ดังนั้นยาที่มีผลต่อผนังเซลล์ของแบคทีเรียตัวหนึ่ง อาจจะมีผลกับแบคทีเรียที่ใกล้เคียงกัน จึงสามารถใช้เป็น "ยาปฏิชีวนะ" ที่สามารถกำจัดแบคทีเรียหลายๆ ชนิดไปพร้อมๆ กันได้ แต่ไวรัสนั้นมีความหลากหลายเป็นอย่างมาก ยาต้านไวรัสชนิดหนึ่งจึงมักจะไม่สามารถใช้กับโรคอื่นได้ จึงไม่ค่อยคุ้มทุนที่จะพัฒนายาต้านไวรัสขึ้นมา

แต่นอกไปจากนี้ สาเหตุที่สำคัญที่สุดที่ไม่ค่อยมีใครผลิตยาต้านไวรัสก็คือ ปรกติแล้วโรคที่เกิดจากไวรัสก็จะหายไปด้วยตัวเอง เนื่องจากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายของเรานั้นสามารถที่จะตรวจพบโมเลกุลแปลกปลอมของไวรัส และออกแบบแอนติบอดี้เพื่อมาทำลายไวรัสนั้น และจะจดจำลักษณะนั้นเอาไว้ตลอดชีวิต ด้วยเหตุนี้คนที่เคยเป็นอีสุกอีใสไปแล้วจึงจะไม่กลับมาเป็นอีก

ดังนั้นแนวทางหลักๆ ในการรักษาโรคที่เกิดจากไวรัส เช่น ไข้หวัด ก็คือการประวิงอาการ และรักษาตามอาการ ประคับประคองร่างกายให้อยู่ได้นานพอ จนกว่าระบบภูมิคุ้มกันของเราจะออกแบบแอนติบอดี้และกำจัดไวรัสด้วยตัวมันเองได้สำเร็จ แค่นั้นก็เป็นอันเสร็จสิ้น

ซึ่งแม้กระทั่งโรค COVID-19 ทุกวันนี้เราก็ใช้หลักการในการรักษาเช่นเดียวกัน นั่นก็คือประคองอาการและยื้อชีวิตเอาไว้สำหรับผู้ป่วยที่มีอาการหนัก เช่น การใช้เครื่องช่วยหายใจสำหรับผู้ป่วยโควิด-19 แต่แม้กระนั้นก็ตามในหลายๆ กรณี อาการที่เกิดขึ้นนั้นหนักเกินกว่าที่ร่างกายจะสร้างภูมิคุ้มกันได้ทัน จึงเป็นเหตุให้เกิดผู้เสียชีวิต

ด้วยเหตุนี้จึงมีการผลิตวัคซีนขึ้นมา หลักการทำงานของวัคซีนก็คือ การนำสิ่งแปลกปลอมจากไวรัสมาใส่ให้กับตัวคนโดยตั้งใจ เพื่อให้เกิดการสร้างภูมิคุ้มกันต่อไวรัสนั้นเอาไว้ก่อนที่จะต้องเจอกับไวรัสจริงๆ โดยหลักการแล้วเราสามารถไปเกลือกกลิ้งกับผู้ป่วยอีสุกอีใส เพื่อให้ร่างกายเราสร้างภูมิคุ้มกันต่ออีสุกอีใสได้ และเราก็จะไม่เป็นโรคนั้นอีกต่อไป แต่การได้รับเชื้อจริงนั้นก็นำมาเช่นกันด้วยความเสี่ยงที่อาจจะเสียชีวิตเพราะตัวโรคนั้นเสียเอง ในการผลิตวัคซีนเราจึงต้องการจะนำสารแปลกปลอมที่ปลอดภัยกว่าตัวโรคเสียเอง แต่ยังสามารถกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันต่อโรคที่ต้องการป้องกันได้

ซึ่งสำหรับโรค COVID-19 นั้น เป้าหมายสำคัญสำหรับวัคซีนส่วนมาก ก็คือส่วนของ spike protein ที่ล้อมรอบไวรัสโคโรนา และเป็นตัวที่ไปจับกับเซลล์ร่างกายของมนุษย์เพื่อเข้าไปจู่โจมภายในและแบ่งตัว เนื่องจากไวรัสต้องการใช้ spike protein นี้ในการเข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ การที่เราสามารถกระตุ้นให้ร่างกายเกิด antibody ต่อ spike protein เหล่านี้จึงเป็นวิธีที่ดีในการออกแบบวัคซีน

ซึ่งกลไกและเทคโนโลยีที่ทำให้เกิดภูมิคุ้มกันดังกล่าว ในปัจจุบันสามารถแบ่งออกเป็นวิธีหลักๆ อยู่สี่วิธี

**********

1. Whole Virus

ในกรณีนี้จะแบ่งออกได้อีกเป็น live attenuated virus หรือไวรัสเชื้อเป็น ที่นำไวรัสมาทำให้อ่อนแรงลง ยังคงความสามารถในการแบ่งจำนวนได้อยู่ แต่ในอัตราที่ต่ำกว่าและไม่ทำให้เกิดโรค หรือสร้างความเสียหายให้กับร่างกายเท่าที่ควร อีกวิธีหนึ่งก็คือ inactivated virus ซึ่งได้จากการเอาไวรัสมาทำลายสารพันธุกรรม จึงเหลือแต่เปลือกเปล่าๆ ที่ไม่สามารถแบ่งจำนวนได้อีก

ข้อดีของสองวิธีนี้ก็คือ เนื่องจาก live attenuated virus ใช้ตัวเปลือกที่แท้จริงของไวรัสที่สามารถเพิ่มจำนวนได้ จึงสามารถกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันได้ค่อนข้างดี เนื่องจากเป็นการจำลองการติดเชื้อไวรัสจริงๆ และมีองค์ประกอบของเปลือกไวรัสจริงทุกประการ และกระบวนการสร้างภูมิคุ้มกันนั้นเกี่ยวข้องกับเซลล์เม็ดเลือดขาวเช่นเดียวกับการติดเชื้อจริงๆ ในทุกกรณี ในขณะที่ inactivated virus นั้นแม้ว่าจะมีเปลือกสมบูรณ์ แต่ไม่สามารถแบ่งตัวได้จึงอาจจะกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในระดับที่ต่ำกว่า จึงมักจะมีการเพิ่ม adjuvant ลงไปด้วย นอกจากนี้วิธีนี้ยังสามารถผลิตได้ค่อนข้างง่าย เพียงการใช้ cell culture ไข่ไก่ ฯลฯ ในการเพิ่มจำนวนไวรัส จากนั้นไวรัสจำนวนมากจึงสามารถนำมาทำให้อ่อนแรงลงได้พร้อมๆ กัน

ส่วนข้อเสียหนึ่งของไวรัสนี้ ก็คือ live attenuated virus นั้นอาจจะไม่เหมาะสมกับผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องอยู่แล้ว ซึ่งอาจจะทำให้เกิดอาการติดเชื้อรุนแรงได้ นอกไปจากนี้การนำเชื้อไวรัสที่สามารถแบ่งตัวและทำให้เกิดโรคได้จริงๆ มาทำเป็นวัคซีนนั้นก็นำมาซึ่งความเสี่ยงที่เชื้ออาจจะไม่ "ตายสนิท" และกลับกลายเป็นตัวการที่ทำให้เกิดโรคนั้นเสียเอง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีในการผลิตไวรัสด้วยวิธีนี้นั้นเป็นโทคโนโลยีที่มีมานานแล้วตั้งแต่ยุคแรกๆ ของการทำวัคซีน เราจึงมีความเข้าใจในกระบวนการทำให้ไวรัสอ่อนแรงและการ inactivate ค่อนข้างดี โอกาสที่เชื้อเป็นจะกลับมาเป็นเชื้อเต็มรูปแบบจึงต่ำกว่าเมื่อก่อนเป็นอย่างมาก

โรคที่มีวัคซีนปัจจุบันที่ใช้วิธีนี้: โปลิโอ โรคหัด คางทูม ไข้เหลือง บาดทะยัก (แบคทีเรีย)

บริษัทที่กำลังผลิตวัคซีนโควิด-19 ด้วยวิธีนี้: Sinovac, Sinopharm, Beijing Institute

2. Protein Subunit

วิธีนี้ จะใช้เพียงโปรตีนบางส่วนที่เป็นส่วนประกอบของไวรัส ที่ต้องการให้เกิดภูมิคุ้มกัน ซึ่งสำหรับกรณีเชื้อ SARS-CoV-2 (ที่ทำให้เกิดโรค Covid-19) ก็มักจะเป็นส่วนของ spike protein โดยการสร้างส่วนของ spike protein ภายในห้องทดลอง แล้วฉีดเข้าไปเพื่อให้ร่างกายเกิดภูมิคุ้มกันแทน

ข้อดีของวิธีนี้ก็คือ ค่อนข้างปลอดภัย เนื่องจากสารแปลกปลอมนั้นเป็นเพียงโปรตีนส่วนเดียวของไวรัส จึงไม่มีโอกาสทำให้เกิดการติดเชื้อได้ เนื่องจากเราเลือกโปรตีนมาเพียงส่วนเดียว เราจึงสามารถเลือกและออกแบบเฉพาะส่วนที่ต้องการให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันได้ จึงสามารถจำกัดผลข้างเคียงที่อาจจะเกิดขึ้นได้และปลอดภัยสำหรับผู้ที่ภูมิคุ้มกันบกพร่อง นอกจากนี้เนื่องจากตัววัคซีนเองนั้นมีแต่ส่วนของโปรตีน จึงค่อนข้างทนทานและอาจจะไม่ต้องใช้การจัดเก็บที่อุณหภูมิต่ำได้

แต่ข้อเสียของวิธีนี้ก็คือ การผลิตออกมาเพียงเฉพาะส่วนของโปรตีนบางส่วนนั้นอาจจะไม่กระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันเท่าที่ควร จึงต้องมีการใส่ adjuvant ลงไป และอาจจะต้องใช้ booster shot อีกเข็มหนึ่ง การออกแบบโปรตีนที่ต้องการเลือกมาให้เกิดภูมิคุ้มกัน และเลือก adjuvant ให้เหมาะสมอาจจะต้องใช้เวลานาน และกระบวนการผลิตนั้นจะต้องอาศัยเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่นในการผลิตโปรตีนที่ต้องการ ซึ่งต้องอาศัยการตัดต่อพันธุกรรม และการควบคุมเซลล์ที่ทำการผลิตโปรตีนที่อาจจะมีขั้นตอนที่ค่อนข้างซับซ้อน

โรคที่มีวัคซีนปัจจุบันที่ใช้เทคโนโลยีนี้: ไวรัสตับอักเสบ B

บริษัทที่กำลังผลิตวัคซีนโควิด-19 ด้วยวิธีนี้: Novavax, Clover Biopharmaceuticals, Sanofi, GlaxoSmithKline

3. Viral Vector

อีกวิธีหนึ่งในการนำสารแปลกปลอมเข้าไปในร่างกายเพื่อให้เกิดภูมิคุ้มกันก็คือ... การใส่สารพันธุกรรมลงไปให้ร่างกายของเราเป็นผู้ผลิตสารแปลกปลอมนั้นเอง ซึ่งเราสามารถทำได้เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทุกชีวิตบนโลกนั้นใช้สารพันธุกรรมเดียวกันทั้งหมด ต่างกันแค่เพียงลำดับพันธุกรรมเพียงเท่านั้น ซึ่งนี่เป็นวิธีที่ไวรัสสามารถบังคับให้เราผลิตเปลือกไวรัสให้เราได้นั่นเอง แต่ปัญหาอย่างหนึ่งของการใส่สารพันธุกรรมก็คือ สารพันธุกรรมนั้นมีขนาดโมเลกุลใหญ่เกินกว่าที่จะสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในเซลล์ได้ จึงจำเป็นที่จะต้องหาวิธีผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปได้ก่อน

วิธี Viral Vector นี้จึงอาศัยกลไกหนึ่งในธรรมชาติที่เรารู้ว่าสามารถนำสารพันธุกรรมเข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้ นั่นก็คือ... ไวรัสนั่นเอง แต่อาศัยเปลือกของไวรัสชนิดอื่นเป็นตัวพาส่วนหนึ่งของสารพันธุกรรมที่สร้างโปรตีนเข้าไป เนื่องจากสารพันธุกรรมนั้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของไวรัส และเปลือกไวรัสที่ใช้นั้นเป็นไวรัสคนละชนิด จึงไม่มีความเสี่ยงที่ตัววัคซีนจะสามารถเพิ่มจำนวนจนทำให้เกิดโรคได้เสียเอง

ข้อดีของวิธีนี้ก็คือ เนื่องจากวิธีนี้มีกลไกในการติดเชื้อไวรัสครบทุกประการ ตั้งแต่การจับกับเยื่อหุ้มเซลล์ ไปจนถึงการผลิตโปรตีนออกมา จึงสามารถกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันได้ค่อนข้างดี และเนื่องจากเปลือกไวรัสที่ใช้นั้นมักจะมาจากพวก adenovirus ที่ทำให้เกิดไข้หวัดธรรมดา เป็นตัวที่เรามีงานวิจัยมาพอสมควรและรู้จักได้ค่อนข้างดี บวกกับตัวไวรัสเองนั้นไม่มีสารพันธุกรรมที่สามารถทำให้เพิ่มจำนวนได้ จึงค่อนข้างปลอดภัย

ข้อเสียของวิธีนี้ เนื่องมาจากก่อนที่เซลล์จะสามารถผลิตโปรตีนที่ต้องการกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกัน เปลือก adenovirus จะต้องสามารถเข้าไปสู่ภายในเซลล์ได้เสียก่อน ดังนั้นสำหรับบางคนที่บังเอิญมีภูมิคุ้มกันต่อ adenovirus อยู่แล้วอาจจะกำจัดตัววัคซีนนี้ไปก่อนที่จะเกิดกระบวนการผลิต spike protein ได้ จึงทำให้ไม่ได้ผลเท่าที่ควร เรียกว่า "anti-vector immunity" ซึ่งอาจจะทำให้การฉีดเข็มที่สองของวัคซีนนี้ซับซ้อนไปอีก นอกไปจากนี้วิธีนี้ยังค่อนข้างมีข้อจำกันในการเพิ่มสเกลในการผลิตเป็นจำนวนมาก เนื่องจากการผลิตไวรัสที่เป็นเปลือกนั้นจำเป็นจะต้องใช้เซลล์ที่ยึดติดกับ substrate ที่ค่อนข้างซับซ้อน

โรคที่มีวัคซีนปัจจุบันที่ใช้เทคโนโลยีนี้: อีโบล่า

บริษัทที่กำลังผลิตวัคซีนโควิด-19 ด้วยวิธีนี้: AstraZeneca, Johnson & Johnson, CanSino Biologics, U. of Oxford, Gamaleya Research Institute, Merck & Co.

4. mRNA

mRNA นั้นเป็นวัคซีนประเภทสารพันธุกรรม คล้ายๆ กับ viral vector ต่างกันตรงที่ว่ารหัสสารพันธุกรรมที่ผลิต spike protein นั้นจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของ mRNA (messenger RNA) ซึ่งเป็นขั้นตอนปรกติของการถอดรหัสพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตและไวรัสเพื่อเข้าไปสู่ขั้นตอนการผลิตโปรตีน mRNA นี้นั้นไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ จึงไม่มีความจำเป็นจะต้องกังวลในเรื่องของการเพิ่มจำนวน อย่างไรก็ตาม mRNA นั้นไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เช่นเดียวกัน จึงจำเป็นต้องอาศัยกลไกในการลำเลียงเข้าไปในเซลล์ ซึ่งสำหรับเทคโนโลยีนี้นั้นมักจะนิยมการใช้พวกเปลือกไขมัน ที่สามารถรวมตัวกับเยื่อหุ้มเซลล์และนำ mRNA ภายในเข้าไปในเซลล์ได้

ข้อดีที่เห็นได้ชัดที่สุดของวิธีนี้ ก็คือความรวดเร็วในการพัฒนา แทบจะทันทีที่รหัสพันธุกรรมของไวรัสชนิดใหม่ถูกถอดรหัสขึ้นมา เราสามารถที่จะเลือกรหัสพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง spike protein และออกแบบมาเป็นวัคซีนได้ สำหรับโรค COVID-19 นี้บริษัท Moderna สามารถนำวัคซีนชนิดนี้เข้าสู่ช่วง trial ได้ภายในเวลาเพียงสองเดือนหลังจากที่รหัสพันธุกรรมของ SARS-CoV-2 ได้ถูกตีพิมพ์ออกมา นอกจากนี้วิธีนี้ยังเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการผลิต เนื่องจากสารพันธุกรรมนั้นสามารถเพิ่มจำนวนได้โดยวิธีปฏิกิริยาทางเคมีทั่วๆ ไป โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยเซลล์ของสิ่งมีชีวิต และเนื่องจากวิธีนี้นั้นไม่มีส่วนประกอบใดๆ ที่มีชีวิต (หรือแบ่งตัวได้แบบสิ่งมีชีวิต) จึงมีความเสี่ยงค่อนข้างต่ำ แต่เช่นเดียวกับวัคซีนประเภท protein subunit และ viral vector ที่มุ่งเพียงแต่จะนำ spike protein เข้าไปในร่างกาย

ข้อเสียของวิธีนี้ ก็คือตัว mRNA เองนั้นบอบบางเป็นอย่างมากและเสียสภาพได้ง่าย จึงต้องอาศัยการจัดเก็บที่อุณหภูมิต่ำมาก นอกจากนี้ วัคซีนชนิดนี้นั้นผลิตเพียงแค่ส่วนของ spike protein จึงอาจจะจำเป็นต้องมีตัว booster เพื่อกระตุ้นซ้ำอีกรอบหนึ่ง ทำให้ต้องได้รับโดสที่สอง และอีกข้อเสียหนึ่งก็คือเนื่องจากวิธีนี้นั้นเป็นวิธีที่ใหม่มาก จึงยังไม่เคยมีวัคซีนประเภทนี้ที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการมาก่อน

โรคที่มีวัคซีนปัจจุบันที่ใช้เทคโนโลยีนี้: ยังไม่มี

บริษัทที่กำลังผลิตวัคซีนโควิด-19 ด้วยวิธีนี้: Moderna, BioNTech, Pfizer, CureVac

5. DNA Plasmid

วัคซีนประเภทสารพันธุกรรมที่กำลังมีการพัฒนาอีกอันหนึ่ง ก็คือใช้ DNA ที่อยู่ในรูปของ plasmid พวก plasmid นี้เป็น DNA ที่ขดเป็นวงและสามารถนำแทรกเข้าไปในสิ่งมีชีวิตได้ เราใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้ในการทำ gene therapy และนำยีนที่ต้องการเข้าไปในผู้ป่วยที่มีโรคทางพันธุกรรมบางกรณี ซึ่งเราสามารถนำมาดัดแปลงเพื่อใส่สารพันธุกรรมในการสร้าง spike protein เพื่อเป็นวัคซีนในลักษณะคล้ายกับ mRNA อย่างไรก็ตาม การนำพลาสมิดเข้าไปในเซลล์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย และปัจจุบันสามารถทำได้โดยการ electroporation หรือใช้กระแสไฟฟ้าทำให้เซลล์เปิดให้ plasmid เข้าไปภายในเพื่อผลิต spike protein ได้

ข้อดี: ผลิตได้ง่าย เนื่องจากเป็นสารพันธุกรรม

ข้อเสีย: กระบวนการฉีดค่อนข้างซับซ้อน เนื่องจากต้องฉีดเข้าไปในกล้ามเนื้อและใช้เครื่องช๊อตไฟฟ้าควบคู่กันไป เนื่องจากกระบวนการช๊อตด้วยไฟฟ้านั้นยังไม่ผ่านการรับรอง จึงทำให้การผลิตวัคซีนชนิดนี้ค่อนข้างล่าช้าไปอีก นอกจากนี้การเพิ่มจำนวนของพลาสมิดนั้นต้องอาศัยแบคทีเรียในการเพิ่มจำนวน จึงค่อนข้างซับซ้อนกว่า นอกจากนี้ยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่ จึงมีความเข้าใจในกระบวนการค่อนข้างน้อย

โรคที่มีวัคซีนปัจจุบันที่ใช้เทคโนโลยีนี้: ยังไม่มี

บริษัทที่กำลังผลิตวัคซีนโควิด-19 ด้วยวิธีนี้: Inovio

**********

ทั้งนี้ทั้งนั้น ทั้งหมดเหล่านี้เป็นเพียงหลักการทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับวัคซีน COVID-19 ที่กำลังมีการพัฒนาในปัจจุบัน ในความเป็นจริงนั้นมีปัจจัยอื่นที่ซับซ้อนกว่านี้อีกมาก ในการจะระบุว่าวัคซีนใดมีประสิทธิภาพในการสร้างภูมิคุ้มกัน หรือทำให้เกิดผลข้างเคียงอันไม่พึงประสงค์มากที่สุด เช่น การเลือก adjuvant ให้เหมาะสม วิธีในการลำเลียงวัคซีนเข้าสู่ร่างกาย ความเข้มข้นของโดสยา จำนวนโดสที่ได้รับ ฯลฯ ดังนั้นผลที่ได้จากการทดลองจริงจึงควรจะเป็นตัวเลขที่สำคัญที่สุด และตัวเลขเปอร์เซนต์นั้นอาจจะไม่ใช่ปัจจัยเพียงปัจจัยเดียวในการเลือกพิจารณาใช้ แต่เราอาจจะต้องพิจารณาถึงราคาที่ต้องจ่าย ผลข้างเคียง (และที่สำคัญที่สุด คือถึงเวลาเข้าจริงๆ แล้วเราจะเลือกอะไรได้ไหม?)

อย่างไรก็ตาม จุดประสงค์ของโพสต์นี้เพียงต้องการจะอธิบายประกอบถึงหลักการทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ของการผลิตวัคซีนประเภทต่างๆ เผื่อบางทีเมื่อเราอ่านข่าวเกี่ยวกับวัคซีนตัวใหม่อีกตัวที่ใช้เทคโนโลยีหนึ่งในที่กล่าวไปแล้ว เราอาจจะเข้าใจอะไรเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับหลักการทำงานและข้อจำกัดของมัน

อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] https://www.biopharmadive.com/news/coronavirus-vaccine-pipeline-types/579122/
[2] https://www.gavi.org/vaccineswork/there-are-four-types-covid-19-vaccines-heres-how-they-work