การศึกษาคุณลักษณะเฉพาะของเซลล์กระดูกอ่อนที่แยกได้จากผู้ป่วยที่เข้ารับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมในประเทศไทย

โรคข้อเสื่อมมีความสัมพันธ์อย่างมากกับอายุ ซึ่งทั่วไปจะพบมากในช่วงอายุ 40 ปีขึ้นไป โดยจากสถิติภาพรวมของคนไทยพบว่า ป่วยเป็นโรคข้อเสื่อมข้ออักเสบถึง 3.5% ของจำนวนประชากรทั้งหมด แบ่งความชุกของโรคตามช่วงอายุ ดังนี้ อายุ 60 ปี 37.4% อายุ 45 ปี 19.2% และอายุ 25 ปี 4.9% [1] จากสถิติพบว่า ผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดข้อเข่าเสื่อมมีจำนวนเพิ่มขึ้น จาก 6,353 รายในปี 2557 เป็น 8,690 ราย ในปี 2558 และ 10,736 รายในปี 2559   คิดเป็นอัตราเฉลี่ยเพิ่มร้อยละ 23 ต่อปี ทั้งมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นต่อเนื่องจากการเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุในอนาคต [2] อย่างไรก็ตามโรคข้อเสื่อมไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงตามวัยหรือจากการสึกหรอตามธรรมชาติเสมอไป โรคข้อเสื่อมเป็นการเปลี่ยนแปลงในเซลล์และเนื้อกระดูกอ่อนข้อต่ออย่างเป็นขั้นเป็นตอน มีการเสื่อมสลายของโครงสร้างโปรตีนที่เรียกว่า โปรทีโอไกลเคน (Proteoglycan) และคอลลาเจนชนิดที่ 2 (Collagen Type II) จนทำให้กระดูกอ่อนมีสภาพบางลงและสึกกร่อนลงจนปลายกระดูกเริ่มเข้าใกล้และเสียดสีกัน ส่งผลให้เกิดอาการเจ็บปวดที่บริเวณข้อ [3] ข้อที่พบว่า เสื่อมมากที่สุด คือ “ข้อเข่า” ที่ถือว่าเป็นอวัยวะสำคัญ ใช้รองรับน้ำหนักตัวและดูดซับแรงกระแทกทั้งจากการยืน เดิน วิ่ง คล้ายกับสปริงยืดหยุ่นในขณะเคลื่อนไหว โรคข้อเข่าเสื่อมไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ มีเพียงแค่ทำให้อาการทุเลาลงด้วยการรับประทานยา ในกรณีผู้ป่วยที่มีอาการปวดรุนแรงเนื่องจากกระดูกอ่อนเสื่อมไปหมดแล้วจะต้องรักษาด้วยการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเทียมซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก และมีอายุการใช้งานเพียง 10 - 15 ปีเท่านั้น ซึ่งถ้าผู้ป่วยต้องเปลี่ยนข้อเข่าเทียมในขณะที่อายุยังน้อย อาจต้องเปลี่ยนข้อเข่าเทียมเป็นครั้งที่ 2 หรือ 3 ทำให้เกิดความเสี่ยงในการผ่าตัดมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้นข้อเข่าเทียมต้องนำเข้าจากต่างประเทศทำให้มีค่าใช้จ่ายในการผ่าตัดที่ค่อนข้างสูง

เนื่องด้วยปัญหาที่เกิดขึ้นกับการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมโดยการเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ปัจจุบันมีการพัฒนาการรักษาแบบใหม่ที่เรียกว่า วิศวกรรมเนื้อเยื่อ (Tissue Engineering) เพื่อให้เกิดการรักษาที่มีประสิทธิภาพและมีความยั่งยืน ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อเพื่อทดแทน ซ่อมแซม หรือปรับปรุงการทำงานของเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนที่สูญเสียหรือบาดเจ็บ โดยใช้เซลล์กระดูกอ่อน (Chondrocytes) ของผู้ป่วยเอง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการแพ้หรือการต่อต้านจากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย วิธีการโดยทั่วไปของการสร้างเนื้อเยื่อ เริ่มตั้งแต่การแยกเซลล์ออกมาจากเนื้อเยื่อของผู้ป่วย แล้วนำมาเพิ่มจำนวนในห้องปฏิบัติการ จากนั้นนำเซลล์มาสร้างเป็นเนื้อเยื่อ แล้วจึงปลูกถ่ายเนื้อเยื่อนั้นในร่างกายของผู้ป่วย 

            ทางกลุ่มวิจัยได้ประสบความสำเร็จในการศึกษาวิธีการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน โดยใช้เซลล์กระดูกอ่อน (Chondrocytes) ของผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม แต่อย่างไรก็ตามเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนที่สร้างขึ้นมีคุณภาพแตกต่างกัน เนื่องจากปริมาณและคุณภาพของเซลล์เริ่มต้นที่แยกได้จากผู้ป่วยมีความแตกต่างกันออกไป ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์คุณลักษณะเฉพาะของเซลล์กระดูกอ่อน (Chondrocytes) ที่แยกได้จากกระดูกอ่อนของผู้ป่วย ซึ่งได้แก่ ผลผลิตเซลล์ (cellular yield), อัตราการเติบโตของเซลล์ (cell doubling rate), และการแสดงออกของยีน (gene expression) ที่สร้างโปรตีนคอลลาเจนชนิดที่ 2 และโปรทีโอไกลเคน และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพและปริมาณของเซลล์ที่แยกได้กับอายุและระดับความรุนแรงของโรคในผู้ป่วย ซึ่งการวิเคราะห์คุณสมบัติพื้นฐานของเซลล์เป็นขั้นตอนสำคัญในการกำหนดลักษณะของแหล่งที่มาของเซลล์ (ตัวอย่างกระดูกอ่อน)  

            ผลสำเร็จของโครงการนี้คือจะได้ฐานข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการประเมินคุณลักษณะของเซลล์ Chondrocytes ที่แยกจากกระดูกอ่อน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนเพื่อการรักษาโรคข้อเสื่อมในอนาคต ซึ่งการศึกษาครั้งนี้ถือว่ามีคุณค่าทางวิชาการอย่างยิ่ง เพราะนอกจากจะเป็นการศึกษาครั้งแรกในประเทศไทยแล้ว แม้ในระดับโลกก็ยังมีข้อมูลการศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพและปริมาณของเซลล์ที่แยกได้กับอายุและระดับความรุนแรงของโรคในผู้ป่วยน้อยมาก และนับเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีทางการแพทย์ที่สอดคล้องกับยุทธศาสตร์การผลักดันให้ประเทศไทยเป็นศูนย์กลางทางการแพทย์ในแถบภูมิภาค (Medical Hub)    ยิ่งไปกว่านั้นโครงการนี้ยังเป็นการบูรณาการทางด้านการวิจัยระหว่างกลุ่มวิจัยหลักสูตรวิศวกรรมชีวภาพ ซึ่งทำงานทางด้านการวิจัยในห้องปฏิบัติการ กับทีมวิจัยแพทย์ออร์โธปิดิกส์ คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้รับผิดชอบในการจัดหาตัวอย่าง และประเมินระดับความรุนแรงของโรคข้อเสื่อม ซึ่งทำให้เกิดเป็นเครือข่ายวิจัย ส่งผลให้เกิดงานวิจัยที่สามารถพัฒนาต่อยอดไปใช้ได้จริง