เมื่อวันที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2563 เทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอของโตชิบา ได้รับรางวัลซีเทค※1 ประจำปี 2020 อันทรงเกียรติจากรัฐมนตรีว่าการกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมของญี่ปุ่น เทคโนโลยีดังกล่าวทำให้ตรวจพบมะเร็งได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ด้วยการวัดความเข้มข้นของไมโครอาร์เอ็นเอในกระแสโลหิตที่หลั่งมาจากเซลล์มะเร็ง เนื่องจากโมเลกุลอาร์เอ็นเอบางประเภทในกระแสโลหิตจะมีระดับสูงขึ้นเมื่อมีเซลล์มะเร็ง โตชิบาจึงได้พัฒนาวิธีทางไฟฟ้าเคมีขึ้นใหม่เป็นการเฉพาะเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของระดับโมเลกุลเหล่านี้ สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้เหนือกว่าเทคโนโลยีอื่นคือเวลาที่ใช้ในการตรวจหามะเร็งและต้นทุนที่ต่ำ บทความนี้จะนำเสนอความสำคัญและคุณลักษณะของเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอ พร้อมด้วยบทสัมภาษณ์ นายโคจิ ฮาชิโมะโตะ นักวิจัยผู้พัฒนาเทคโนโลยีที่โดดเด่นนี้
1 ซีเทค (CEATEC: Combined Exhibition of Advanced Technologies) คือ มหกรรมเทคโนโลยีไอทีนานาชาติที่มุ่งมีส่วนร่วมในการสร้างสรรค์และพัฒนาคุณค่าและตลาดใหม่ๆ
การตรวจหาเซลล์มะเร็งด้วยไมโครอาร์เอ็นเอ
องค์การอนามัยโลกระบุว่า โรคมะเร็งเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับสองของโลกและคร่าชีวิตผู้คนราว 9.6 ล้านคนในปีพ.ศ. 2561
2 ผู้คนทั่วโลกราว 1 ใน 6 คนเสียชีวิตจากมะเร็ง นอกจากนั้น มะเร็งยังเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับหนึ่งในญี่ปุ่นนับตั้งแต่ปีพ.ศ. 2524 เป็นต้นมา โดยมีประชาชนราว 1 ใน 3.7 คน เสียชีวิตจากโรคมะเร็ง※3 ในขณะนี้ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงสาธารณสุข แรงงาน และสวัสดิการของประเทศญี่ปุ่นกำลังรณรงค์ให้ใช้การตรวจคัดกรองโรคมะเร็งที่อ้างอิงหลักฐานทางวิทยาศาสตร์
2 รายงานสรุปข้อมูลสำคัญขององค์การอนามัยโลก https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer
3 ภาพรวมรายงานสถิติกลุ่มประชากรรายเดือนและรายปี (ตัวเลขประมาณ): หัวข้อแนวโน้มสาเหตุหลักของการเสียชีวิตรายปี ระบุว่า มะเร็งมีปริมาณเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับหนึ่งตั้งแต่ปีพ.ศ. 2524 มาจนถึงปัจจุบัน
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการรักษาได้พัฒนารุดหน้าไปไกลยิ่งขึ้น การตรวจพบและรักษามะเร็งตั้งแต่เนิ่นๆ จึงช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของผู้ป่วยได้อย่างมาก ในผู้ป่วยมะเร็งปอด อัตราการรอดชีวิตปีที่ 5 ของผู้ป่วยระยะที่ 2 อยู่ที่ราวร้อยละ 60 แต่ในผู้ป่วยที่ยังอยู่ในระยะที่ 0 อัตราการรอดชีวิตจะอยู่ที่ร้อยละ 97 ※4 นอกจากนั้น ถึงแม้ว่าเราจะเป็นมะเร็ง การเพิ่มอัตราการรอดชีวิตด้วยการตรวจพบแต่เนิ่นๆ ก็มีส่วนช่วยให้สามารถคงระดับและยกระดับคุณภาพชีวิต รวมถึงช่วยประหยัดค่ารักษาด้วย
※4 คณะกรรมการฝ่ายทะเบียนร่วมโรคมะเร็งปอด อัตราการรอดชีวิตในปีที่ 5 หลังการผ่าตัดโรคมะเร็งปอด อ้างอิงข้อมูลจากทะเบียนมะเร็งปอดแห่งชาติปีพ.ศ. 2553 วารสารมะเร็งวิทยาทรวงอก 14, 212-222 (2019)
ในกลยุทธ์การจัดการระยะกลางของโตชิบา ซึ่งมีชื่อว่า Toshiba Next Plan กลุ่มโตชิบาจะมุ่งให้ความสำคัญกับธุรกิจด้านสุขภาพต่างๆ อันรวมถึงการแพทย์แม่นยำ ซึ่งมี “การตรวจหาแบบเร็วพิเศษ (ultra-early)” และ “การรักษาเฉพาะบุคคล” เป็นหัวใจสำคัญด้วย กลยุทธ์นี้เป็นไปตามปรัชญาของกลุ่มโตชิบาที่ว่า “คำมั่นสัญญาต่อประชาชน คำมั่นสัญญาต่ออนาคต” และมีเป้าหมายสร้างอนาคตที่ทุกคนสามารถมีสุขภาพแข็งแรงและมีคุณภาพชีวิตที่ดี นายฮาชิโมะโตะ นักวิจัยแห่งศูนย์วิจัยและพัฒนาโตชิบา คอร์ปอเรชั่น จึงได้คิดค้นเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอชนิดเร็วพิเศษ เพื่อวัดไมโครอาร์เอ็นเอปริมาณน้อยนิดที่หลั่งจากเซลล์มะเร็งเข้าสู่กระแสโลหิต
นายโคจิ ฮาชิโมะโตะ นักวิชาการอาวุโส ห้องปฏิบัติการวัสดุนาโนและงานวิจัยขั้นแนวหน้า ศูนย์วิจัยและพัฒนาโตชิบา คอร์ปอเรชั่น
“แต่เดิมเราศึกษาเทคโนโลยีตรวจหาดีเอ็นเอด้วยวิธีการทางไฟฟ้าเคมี ต่อมาในปีพ.ศ. 2553 เราได้เริ่มจำหน่ายเครื่องมือตรวจวินิจฉัยภายนอกร่างกายสำหรับการตรวจหาเชื้อไวรัสเอชพีวี (จุลชีพก่อโรคที่เชื่อกันว่าเป็นสาเหตุของโรคมะเร็งปากมดลูก) เชิงพาณิชย์ แต่เนื่องจากดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอมีโครงสร้างคล้ายกัน เทคโนโลยีนี้จึงถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอ”
อาร์เอ็นเอเป็นโครงสร้างสายโซ่ชนิดสายเดี่ยว ประกอบด้วยเบส 20 ตัว ซึ่งมักทำปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่าดีเอ็นเอ ไมโครอาร์เอ็นเอเป็นอาร์เอ็นเอประเภทหนึ่งที่เชื่อกันว่าทำหน้าที่ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนและอื่นๆ และเซลล์มะเร็งจะหลั่งไมโครอาร์เอ็นเอบางประเภทเข้าสู่กระแสโลหิต ดังนั้น เทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอของโตชิบาจึงใช้คุณสมบัติดังกล่าวเพื่อตรวจหาว่ามีเซลล์มะเร็งอยู่ในร่างกายหรือไม่
การตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอจากเซลล์มะเร็งที่เพิ่มสูงขึ้นเพื่อระบุว่ามีเซลล์มะเร็งหรือไม่
ต้นกำเนิดและความคาดหวังของเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอ
ในช่วงเริ่มแรกของการวิจัย การตรวจพบไมโครอาร์เอ็นไม่ใช่เรื่องง่าย ต้องใช้เวลาถึงหกปีจึงจะพัฒนาเทคโนโลยีนี้ได้สำเร็จ และใช้เวลาตรวจสอบกลไกหลักอีกสามปีเพื่อให้การตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอได้ด้วยความแม่นยำสูง ความแม่นยำในที่นี้หมายถึง “ความเป็นไปได้ที่จะมีไมโครอาร์เอ็นเออยู่จริงในสิ่งส่งตรวจที่เครื่องบ่งชี้ว่ามีผลเป็นบวก (มีไมโครอาร์เอ็นเออยู่)” เนื่องจากการจะพัฒนาในเทคโนโลยีนี้ให้มีระดับความแม่นยำตามเป้าหมายเป็นเรื่องยากมาก นายฮาชิโมะโตะ จึงรู้สึกกังวลเป็นอย่างยิ่ง “เมื่อไหร่จึงจะวัดไมโครอาร์เอ็นเอในเลือดได้” อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไปหลายปี ได้ลองผิดลองถูกทุกวันและพัฒนาความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีตรวจหาดีเอ็นเอ นายฮาชิโมะโตะ ก็สามารถวิจัยจนได้ความแม่นยำร้อยละ99 ในที่สุด อีกทั้งยังสามารถลดเวลาตรวจและพัฒนาให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กลงได้สำเร็จอีกด้วย
“การวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพมักใช้เวลานานกว่าจะได้ผลตามที่ต้องการ บริษัทตระหนักถึงความสำคัญของงานวิจัยนี้และได้อนุญาตให้ผมทำงานวิจัยนี้จนสำเร็จเสร็จสิ้น ด้วยเหตุนี้ ผมจึงขอกล่าวย้ำว่าโตชิบาเป็นบริษัทวิจัยพัฒนาอย่างแท้จริงและให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีและงานวิจัยเป็นอย่างยิ่ง”
เทคโนโลยีนี้ทำให้เราสามารถทดสอบโดยใช้ตัวอย่างเลือดที่เก็บเพื่อตรวจร่างกายปริมาณเพียงเล็กน้อยและตรวจพบมะเร็งได้รวดเร็วเป็นพิเศษ ทั้งยังมีจุดเด่นคือ สามารถตรวจคนจำนวนมากได้พร้อมกันเนื่องจากเทคโนโลยีนี้ให้ผลตรวจแต่ละครั้งภายในสองชั่วโมง ในปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้มุ่งเป้าไปที่มะเร็ง 13 ชนิด เมื่อตรวจแล้วได้ผลเป็นบวกจึงทำการส่งตรวจเพิ่มเติมเพื่อระบุประเภทมะเร็ง
ประเภทมะเร็งที่เป็นเป้าหมายของเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอ
โตชิบามุ่งนำเทคโนโลยีตรวจหาไมโครอาร์เอ็นเอเข้าไปสู่การตรวจประเภทต่างๆ เพื่อให้ผู้คนเข้าถึงได้มากขึ้นผ่านประกันสุขภาพ ด้วยเหตุนี้ คณะกรรมการรางวัลโดยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมของญี่ปุ่น จึงพิจารณาแล้วว่าเทคโนโลยีดังกล่าวจะมีส่วนช่วยให้บรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติ (UNSDGs: Sustainable Development Goals) ในการ “รับรองการมีสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของทุกคนในทุกช่วงอายุ” นอกจากการตรวจหามะเร็งแล้ว เทคโนโลยีนี้ยังดูมีแววว่าจะสามารถพัฒนาในระดับโลกเพื่อขยายไปสู่การรักษาที่หลากหลายประเภทยิ่งขึ้น รวมถึงใช้ตรวจหาโรคอื่นๆ ได้อีกด้วย
“ผมต้องการพัฒนาความแม่นยำที่เหลืออีกร้อยละ1 ที่เหลือจากร้อยละ 99 เราพบแล้วว่าไมโครอาร์เอ็นเอมีความเกี่ยวพันกับมะเร็งอย่างมาก ดังนั้น การรวมไมโครอาร์เอ็นเอหลายชนิดจึงอาจช่วยเพิ่มความแม่นยำในการตรวจหามะเร็งและช่วยให้เราแยกประเภทมะเร็งได้” นายฮาชิโมะโตะ กล่าว
งานวิจัยและพัฒนาของโตชิบายังคงรุดหน้าต่อไป ขณะนี้ นักวิจัยและวิศวกรกำลังใฝ่หาหนทางที่ดีกว่า ด้วยเทคโนโลยีที่สั่งสมและได้รับถ่ายทอดมานานนับปี เราจะยึดมั่นในพันธสัญญาแห่งอนาคต เพื่อวงการสุขภาพ
