การประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแผ่นเซลล์ผิวหนังเพื่อรักษาผู้ป่วยที่มีแผลเรื้อรัง: กรณีศึกษาทางคลินิก

แผลเรื้อรังเป็นแผลที่หายช้าส่งผลให้เกิดความเสี่ยงในการติดเชื้อและนำไปสู่โรคแทรกซ้อนต่าง ๆ อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งบาดแผลบริเวณช่วงล่างของผู้ป่วยเบาหวาน หากไม่ได้รับการรักษาบาดแผลอย่างถูกต้องและทันถ่วงที อาจทำให้ต้องตัดอวัยวะทิ้ง เนื่องจากในผู้ป่วยเบาหวานนั้นจะมีการบกพร่องในการสร้างเส้นเลือด ทำให้บริเวณบาดแผลไม่ได้รับสารอาหารหรือออกซิเจนที่เพียงพอ ทำให้แผลหายช้าและนำไปสู่การติดเชื้ออย่างรุนแรง ดังนั้นการทำให้บาดแผลสมานอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์นั้นจึงช่วยลดความเสี่ยงและโรคต่าง ๆ ที่จากการขาดผิดหนังปกคลุม หลายปีที่ผ่านมาได้มีการพัฒนาวัสดุเทียมและเทคนิคต่าง ๆ ที่ช่วยในการเร่งการสมานแผล เช่นการใช้ neonatal fibroblasts ร่วมกับ silicone membrane ที่ทำหน้าที่เหมือนผิวหนังกำพร้าชั่วคราว ของ TransCyte™ หรือ Dermagraft™ รวมไปถึงเทคนิคต่าง ๆ ในการปะปลูกผิวหนังต่างได้พัฒนาและเป็นที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลาย เช่น Xpansion® micrografting ที่หั่นผิวหนังเป็นสี่เหลี่ยมจตุรัตขนาดเล็ก และนำไปปลูกถ่ายยังบาดแผล ถึงแม้ว่าแผ่นปิดแผลชนิดเนื้อเยื่อเทียม (skin substitute) หรือการปะปลูกถ่ายผิวหนัง (Skin grafting) นั้นเป็นที่ได้รับความนิยมในการสร้างผิวหนังใหม่ แต่ว่าไม่สามารถสร้างโครงสร้างใต้ผิวหนัง เช่น ต่อมไขมันและรูขุม ให้ได้เหมือนกับผิวหนังปกติ ทำให้ผิวหนังบริเวณนั้นไม่แข็งแรง และไม่สามารถรับแรงกระแทรกได้ดั่งผิวหนังปกติ อีกทั้งไม่สามารถรับรู้ความรู้สึกภายนอกหรือสร้างเหงื่อได้อีกด้วย 

ปัจจุบันการรักษาบาดแผลด้วยเซลล์ (Cell-based technology) ถูกนำมาใช้และประยุกต์กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีหลักฐานยืนยันว่าการปลูกถ่ายด้วยวัสดุที่ประกอบไปด้วยเซลล์ที่ยังมีชีวิตสามารถช่วยทำให้บริเวณผิวหนังที่ถูกสร้างใหม่มีการสร้างโครงสร้างภายใต้ผิวหนังที่เหมือนผิวหนังปกติ ตัวอย่างเช่นการฉีดเซลล์เข้าตรงจุดบาดแผล การเลี้ยงเซลล์ในโครงร่างวัสดุต่าง ๆ ที่ส่งเสริมการฟื้นฟู และ เทคโนโลยีการสร้างแผ่นเซลล์ ซึ่งเทคโนโลยีการสร้างแผ่นเซลล์ หรือ cell sheet technology กำลังได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ยืดความมีชีวิตของเซลล์ได้เพราะไม่ได้มีการทำลายโปรตีนต่าง ๆ ของเซลล์ขณะทำการเก็บเกี่ยวเซลล์ ส่งผลให้เซลล์สามารถอยู่รอดและยืดเวลาในการผลิตสารต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการสมานแผลได้นานกว่าวิธีการอื่น โดยกระบวนการในการสร้างแผ่นเซลล์นั้นต้องอาศัยภาชนะที่ถูกเคลื่อบด้วยโพลิเมอร์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิ (temperature-responsive polymer) โดยเซลล์จะถูกเลี้ยงบนภาชนะดังกล่าว ซึ่งโพลิเมอร์นี้จะมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) ที่อุณหภูมิ 37^oC ทําให้เซลล์สามารถเกาะกับโพลิเมอร์และเจริญเติบโตได้ จนกระทั่งเซลล์โตเต็มที่เรียงตัวเป็นชั้นเดียว จากนั้นจะทำการลดอุณหภูมิลงให้อยู่ที่ 20^oC ที่อุณหภูมิต่ำโพลิเมอร์จะกลายสภาพเป็นแบบชอบน้ำ (hydrophilic) สายโพลิเมอร์จะยืดตัวขึ้นและผลักแผ่นเซลล์ให้หลุดออกมาเป็นแผ่นเองโดยไม่ต้องใช้เอนไซม์หรือสารเคมีใด ๆ ที่ทำลายโปรตีนหรือโครงสร้างของเซลล์

ที่ผ่านมากลุ่มวิจัยได้มีการพัฒนาวิธีการสร้างแผ่นเซลล์ผิวหนังที่ทำจากเซลล์เคราติโนไซท์ (keratinocytes) และเซลล์ไฟโบรบลาสต์ (fibroblasts) ของมนุษย์ (keratinocyte-fibroblast cell sheet ) โดยใช้ poly-N-isoproprylacrylamid-co-acrylamid (PNIAM-co-AM) โดยแผ่นเซลล์ผิวหนังนั้นสามารถสร้างไซโตไคน์ (cytokines) ต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อกระบวนการสมานแผลเป็นจำนวนมาก อีกทั้งล่าสุดทางทีมได้ทำการตรวจสอบประสิทธิภาพของแผ่นเซลล์ดังกล่าวนี้ในการรักษาบาดแผลเบาหวานในหนูเบาหวานชนิดที่ 2  โดยได้มีการเปรียบเทียบระยะเวลาในการสมานแผล ลักษณะบาดแผลภายนอก และโครงสร้างใต้ผิวหนังของบาดแผลที่ถูกปลูกถ่ายด้วยแผ่นเซลล์และไม่ได้รับการปลูกถ่ายแผ่นเซลล์ พบว่าบาดแผลที่ได้รับการปลูกถ่ายแผ่นเซลล์นั้นมีระยะเวลาในการปิดแผลที่สั้นกว่าและมีโครงสร้างใต้ผิวหนังที่สมบูรณ์คล้ายกับผิวหนังปกติ ซึ่งเป็นผลมาจากแผ่นเซลล์เหล่านั้นผลิต cytokines และ cytokines เหล่านั้นไปช่วยให้กระบวนการต่อต้านอนุมูลอิสระ ส่งผลให้เซลล์ของหนูทดลองกลับมาทำงานปกติและส่งเสริมให้บาดแผลสมานเร็วขึ้น อย่างไรก็ตามแม้ผลดั่งที่กล่าวมานั้นแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้สูงในการรักษาบาดแผลเบาหวาน เพื่อเป็นการยืนยันประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแผ่นเซลล์ keratinocyte-fibroblast cell sheet เพื่อใช้ในการรักษานั้น

ทางทีมวิจัยจึงมีความประสงค์ที่จะศึกษาถึงขั้นตอนการผลิตแผ่นเซลล์ผิวหนังสำหรับงานวิจัยในมนุษย์ การทดสอบความปลอดภัยของการนำไปใช้ รวมทั้งประสิทธิภาพของแผ่นเซลล์ผิวหนัง ในกลุ่มผู้ป่วยเบาหวานจำนวนน้อย หรือที่เรียกว่ากรณีศึกษาทางคลินิก (clinical case study) ซึ่งงานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยจากความร่วมมือระหว่างนักวิจัยของมจธ.ผู้รับผิดชอบในการผลิตและตรวจสอบคุณภาพของแผ่นเซลล์ผิวหนัง และทางแพทย์จากคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้ให้ตัวอย่างผิวหนังในการทดลองและเป็นผู้อนุเคราะห์การดำเนินงานวิจัยทางคลินิก ผลที่ได้จากโครงการวิจัยนี้คือขั้นตอนการผลิตแผ่นเซลล์ที่ได้มาตรฐานเป็นที่ยอมรับของคณะกรรมการจริยธรรมวิจัยในมนุษย์ ขั้นตอนการรักษาแผลเบาหวานด้วยแผ่นเซลล์ผิวหนัง ความปลอดภัยจากการใช้แผ่นเซลล์ผิวหนัง พร้อมกับอัตราการหายของบาดแผล ซึ่งผลที่ได้ทั้งหมดจะนำมาต่อยอดเพื่อใช้ในการทดลองทางคลินิกในระยะที่ 1/2 หากประสบความสำเร็จ การรักษาบาดแผลด้วยแผ่นเซลล์ผิวหนังจะเป็นทางเลือกใหม่ให้กับผู้ป่วยแผลเรื้อรัง เพื่อเพิ่มความสำเร็จในการักษา นอกจากนั้นผลที่ได้จากงานวิจัยอาจเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ที่สร้างมูลค่าเพิ่มให้กับแผ่นปิดแผลที่ผลิตอยู่แล้วในประเทศไทย ทำให้เกิดเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีมูลค่าสูงสามารถไปแข่งขันกับผลิตภัณฑ์อื่นๆในต่างประเทศได้