ชุดตรวจสารพันธุกรรมทำนายอาการแพ้ยากันชักในกลุ่มคาร์บามาซิพีน
อีกหนึ่งทรัพย์สินทางปัญญาทางการแพทย์จากสงขลานครินทร์
ดร.นพ.คณุตม์ จารุธรรมโสภณ และ รศ.ดร.นพ.พรพรต ลิ้มประเสริฐ
ภาควิชาพยาธิวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
E-mail:lpornpro@medicine.psu.ac.th
ที่มา
ยาคาร์บามาซีพีน (carbamazepine) เป็นยาที่มีประสิทธิภาพดีและราคาถูก ใช้รักษาโรคลมชัก ออทิซึม และโรคปวดประสาท (trigeminal neuralgia) ผู้ป่วยมักจะต้องรับประทานยาเป็นระยะยาวเพื่อควบคุมอาการจากโรค ยาดังกล่าวนี้มีผลข้างเคียงที่อาจพบไม่บ่อยแต่รุนแรง ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “สตีเวนส์ จอห์นสัน ซินโดรม” ผู้ป่วยที่แพ้ยารุนแรงนี้จะมีผื่นผิวหนังหลุดลอก ปากลอก มีไข้ ในบางรายอาจตาบอด และเสียชีวิตได้
ในปัจจุบัน มีการศึกษาพบว่าผู้ป่วยชาวเอเชียที่มีลักษณะพันธุกรรม “HLA-B*15:02” จะมีความเสี่ยงสูงในการแพ้รุนแรงต่อยาคาร์บามาซิพีน หากมีการตรวจคัดกรองลักษณะ HLA-B*15:02 ก่อนการให้ยาคาร์บามาซิพีนก็จะสามารถช่วยให้หลีกเลี่ยงการจ่ายยาในผู้ป่วยมีความเสี่ยงได้ แนวปฏิบัตินี้ถือเป็นมาตรฐานตามองค์การอาหารและยาสหรัฐฯ และกำลังพัฒนาเป็นนโยบายที่จะประกาศใช้ในประเทศไทย
แม้ชุดตรวจคัดกรอง HLA-B*15:02 ของต่างประเทศจะมีวางจำหน่ายอยู่ก่อนแล้ว แต่ชุดตรวจที่มีในท้องตลาดมักมีราคาแพง ต้องใช้เครื่องมือราคาแพง ใช้เทคนิคที่ต้องมีความชำนาญสูง นอกจากนี้บางชุดตรวจยังให้ผลบวกปลอมต่อลักษณะที่พบในบ่อยในประชากรแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ส่งผลให้เกิดคลาดเคลื่อนเมื่อนำมาใช้จริง จากข้อจำกัดดังกล่าว ทีมผู้วิจัยจากภาควิชาพยาธิวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาสงขลานครินทร์ อันประกอบด้วย นพ.คณุตม์ จารุธรรมโสภณ ดร.ธัญญา ศรีโพธิ์ และ รศ.ดร.นพ.พรพรต ลิ้มประเสริฐจึงได้ริเริ่มงานวิจัยพัฒนาวิธีการตรวจลักษณะพันธุกรรม HLA-B*15:02 เพื่อบ่งชี้การแพ้ยาคาร์บามาซีพีน โดยงานวิจัยนี้ได้รับความช่วยเหลือจาก ผศ.ภก.ดร.ชลภัทร สุขเกษม หัวหน้าห้องปฏิบัติการเภสัชพันธุศาสตร์และการแพทย์เฉพาะบุคคล ศูนย์การแพทย์สมเด็จพระเทพรัตน์ คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี และได้รับการสนับสนุนงบประมาณจากงบวิจัยคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้พุ่งเป้าที่การพัฒนาชุดตรวจที่นำมาใช้ในบริบทของประเทศไทยได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อทั้งแพทย์ ผู้ป่วย และโรงพยาบาล
หลักการ และคุณสมบัติของนวัตกรรม
นวัตกรรมชุดตรวจคัดกรองสารพันธุกรรมทำนายอาการแพ้ยาในกลุ่มคาร์บามาซิพีน เป็นชุดตรวจระบุลักษณะทางพันธุกรรม HLA-B*15:02 จากดีเอ็นเอ การตรวจคัดกรองจะทำก่อนการให้ยาคาร์บามาซีพีนเสมอ ผู้ป่วยที่จะทดสอบด้วยชุดตรวจดังกล่าวจะต้องเจาะเลือดเพื่อนำตัวอย่างเลือดมาสกัดดีเอ็นเอก่อนการทดสอบ
ชุดตรวจคัดกรองมีหลักการทดสอบสองขั้นตอน ขั้นแรกจากการเพิ่มจำนวนดีเอ็นเออย่างจำเพาะ ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า allele-specific PCR ผู้ที่มีผลลบจากตรวจคัดกรองขั้นแรกจะสามารถใช้ยาได้ ในขณะที่ผู้ที่มีผลบวกในขั้นแรกจะถูกนำมาทดสอบในขั้นที่สอง ซึ่งทดสอบโดยเทคนิคที่เรียกว่า direct dot blot hybridization คือ การนำดีเอ็นเอที่เพิ่มจำนวนมาในขั้นแรกมาตรวจจับอย่างจำเพาะบนแผ่นไนลอน ผลบวกที่ได้จะปรากฎให้เห็นเป็นจุดสี (ดังรูป) ผลบวกต่อการทดสอบจะหมายถึงผู้ป่วยมีลักษณะ HLA-B*15:02 ซึ่งเป็นข้อห้ามในการใช้ยาในกลุ่มคาร์บามาซิพีน ผู้ป่วยจะต้องใช้ยาอื่นทดแทน ในขณะเดียวกัน ผลตรวจเป็นลบจะบ่งชี้ว่าผู้ป่วยไม่มีลักษณะพันธุกรรมเพิ่มความเสี่ยงต่อการแพ้ยา
นวัตกรรมชุดตรวจคัดกรองนี้ได้ผ่านการทดสอบความแม่นยำโดยใช้ตัวอย่างดีเอ็นเอ จำนวน 155 ตัวอย่าง พบว่า ชุดตรวจมีเป็นความไว (sensitivity) ร้อยละ 100 ความจำเพาะ (specificity) ร้อยละ 99.23 ซึ่งหมายความว่า ชุดตรวจคัดกรองดังกล่าวนี้สามารถระบุตัวอย่างที่มี HLA-B*15:02 ได้ทุกตัวอย่างโดยไม่ปรากฎผลลบปลอม และมีอัตราการให้ผลบวกต่อตัวอย่างที่ไม่มี HLA-B*15:02 ต่ำมาก นอกจากนี้ต้นทุนต่อการตรวจโดยชุดทดสอบนี้มีราคาไม่เกินครั้งละ 1,000 บาท ซึ่งเป็นราคาที่รองรับตามระเบียบกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
ผลจากการพัฒนานี้ นำมาสู่การใช้งานจริงในโรงพยาบาลสงขลานครินทร์ ช่วยแพทย์ตัดสินใจเลือกจ่ายยา ช่วยให้การรักษามีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ลักษณะเด่นของนวัตกรรม คือ ทำได้ง่าย มีราคาถูก อาศัยเครื่องมือที่มีในห้องปฏิบัติการทั่วไป มีความแม่นยำที่เหมาะสมกับทั้งประชากรไทย และประชากรประเทศอื่น ๆ ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ชุดตรวจนี้มีศักยภาพในการต่อยอดทางการค้าในกลุ่มประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน โดยคำขอสิทธิบัตรของนวัตกรรมนี้อยู่ในขั้นตอนการพิจารณาอนุมัติ (เลขที่คำขอ 1301007163) นอกจากนี้ ยังมีบทความวิจัยที่อยู่ในระหว่างการจัดส่งตีพิมพ์ และผลิตภัณฑ์ต้นแบบที่อยู่ในระหว่างพัฒนาในโครงการจัดทำต้นแบบผลงานวิจัย อุทยานวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ เพื่อรองรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่เชิงพาณิชย์ โดยมีแผนสิ้นสุดงานพัฒนาต้นแบบชุดทดสอบภายในปี พ.ศ. 2558 นี้
ประวัติผลงาน
2556 รางวัลนวัตกรรมสงขลานครินทร์ ระดับบัณฑิตศึกษา สาขาวิทยาศาสตร์สุขภาพและวิทยาศาสตร์การแพทย์
2558 รางวัลเหรียญทอง (Gold medal award)43rd International Exhibition of Inventions Geneva สมาพันธรัฐสวิส
รูป แสดงหลักการและผลการตรวจจากชุดตรวจคัดกรอง ขั้นตอนแรก (1.) การเพิ่มจำนวนดีเอ็นเออย่างจำเพาะ (allele-specific PCR) ตัวอย่างที่มีผลบวก (Positive) จะปรากฎแถบผลผลิต 2 แถบ ในขณะที่ตัวอย่างที่มีผลลบ (Negative) จะปรากฎเพียงแถบเดียว (2.) ตัวอย่างที่มีผลบวกจะทำปฏิกิริยาให้จุดสีบนแผ่นทดสอบ