Ex Vivo หมายความว่าอย่างไร

อาจารย์คะ

หนูเป็นพยาบาลอยู่ที่ … ที่พยายามตามอ่านงานวิจัยเพื่อฝึกประเมินหลักฐานวิทยาศาสตร์ด้วยตัวเองตามที่อาจารย์แนะนำในบล็อก ไม่ใช่เพราะหนูเชื่ออาจารย์อย่างเดียวหรอกนะคะ แต่เป็นเพราะบ่อยครั้งที่คนไข้เอาผลวิจัยในอินเตอร์เน็ทมาคุยกับหนูทำให้หนูต้องตามคนไข้ให้ทันเพราะเบื่อที่จะเห็นแววตาสงสารจากคนไข้ว่าพยาบาลช่างไร้เดียงสาทางวิชาการเสียนี่กระไร อาจารย์ช่วยอธิบายคำว่า ex vivo ให้หนูหน่อย หนูรู้จัก in vivo รู้จัก in vitro แต่หนูไม่รู้จัก ex vivo ค่ะ

…………………………………………………………………

ตอบครับ

เป็นคำถามหญ้าปากคอกสำหรับคนในวงการแพทย์ แต่ผมเห็นว่ามีประโยชน์กับท่านผู้อ่านทั่วไป จึงหยิบมาตอบ โดยจะอธิบายทุกคำในเรื่องนี้

in vitro หมายถึงวิธีวิจัยทางชีวเคมีที่ทำการวิจัยทั้งหมดในห้องทดลองหรือในจานเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย โดยไม่ยุ่งกับร่างกายมนุษย์เลย เช่นการเอาแบคทีเรียชนิดหนึ่งมาเพาะเลี้ยงในจานเพาะเลี้ยง แล้วหยอดยาปฏิชีวนะลงไป เพื่อดูว่าแบคทีเรียชนิดนั้นจะสนองตอบ (แปลว่าตาย) หลังจากโดนยาปฏิชีวนะชนิดนั้นหรือเปล่า อย่างนี้เรียกว่าเป็นงานวิจัยแบบ in vitro

ในวงการแพทย์เป็นที่รู้กันดีว่าเรื่องราวที่ได้มาจากการทำวิจัยแบบ in vitro จะด่วนสรุปเป็นตุเป็นตุว่าผลวิจัยนั้นจะเอาไปใช้กับร่างกายคนทันทีไม่ได้ เพราะสิ่งแวดล้อมในห้องแล็บหรือในจานเพาะเลี้ยงแตกต่างจากสิ่งแวดล้อมในร่างกายคนจริงๆ หากรีบร้อนเอาไปใช้ก็จะตกม้าตายเสียเป็นส่วนใหญ่ ยกตัวอย่างเช่นหากเราเอาฉี่ (ปัสสาวะ) ใส่เข้าไปในจานเพาะเลี้ยงเซลมะเร็ง จะพบว่าฉี่ทำให้เซลมะเร็งหลายชนิดตาย นี่เป็นข้อมูลความจริงจากห้องแล็บ แต่ได้ฟังแค่นี้คุณอย่าผลีผลามไปดื่มฉี่รักษามะเร็งเข้าหละ เพราะข้อมูลแค่นี้มันยังไม่พอ ต้องมีข้อมูลวิจัยการใช้ในร่างกายคนด้วยมันจึงจะหนักแน่นพอ

in vivo หมายถึงวิธีวิจัยทางชีวเคมีที่ทำในร่างกายมนุษย์ ซึ่งเป็นการวิจัยต่อยอดข้อมูลที่ได้จาก in vitro ยกตัวอย่างเช่นเมื่องานวิจัยแบบ in vitro พบว่าสารสกัดเปลือกมังคุดสามารถฆ่าเซลมะเร็งในจานเพาะเลี้ยงได้ ต่อมาก็มีการวิจัยเอาสารสกัดเปลือกมังคุดให้คนไข้กินรักษาโรคมะเร็งปอด งานวิจัยนี้ทำที่ม.เชียงใหม่หลายปีมาแล้ว พบว่าคนไข้ที่กินสารสกัดเปลือกมังคุดมีอัตรารอดชีวิตไม่แตกต่างจากคนไข้ที่กินสารสกัดหลอก แป่ว..ว แปลว่าระดับ in vitro มันโอเค. แต่ระดับ in vivo มันยังไม่โอเค. ดังนั้นการวิจัยแบบ in vivo เป็นรูปแบบการวิจัยที่ดีที่สุด แต่บ่อยครั้งมักจะทำไม่ได้เพราะติดเรื่องจริยธรรมการวิจัย

ex vivo หมายถึงการวิจัยทางชีวเคมีที่ทำโดยตัดเอาชิ้นส่วนหรือเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์ออกมาเลี้ยงในจานเพาะเลี้ยง แล้วเอาอะไรก็ตามเช่นเชื้อโรคหรือยาใส่เข้าในจานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนั้น เพื่อดูว่าเชื้อโรคจะมีปฏิกริยากับเนื้อเยื่ออวัยวะนั้นของมนุษย์อย่างไร ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในห้องแล็บนะ แต่จะเรียกว่า in vitro เสียทีเดียวก็ไม่ได้ เพราะเป็นเรื่องราวของเชื้อโรคกับเนื้อเยื่อของคนตัวเป็นๆที่ยังมีชีวิตอยู่จริงๆ แต่จะเรียกว่า in vivo ก็ไม่ได้เพราะเรื่องราวไม่ได้เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ อย่ากระนั้นเลย เรียกมันว่า ex vivo ก็แล้วกัน ซ.ต.พ.

เซียนที่คิดอ่านทำวิจัยแบบ ex vivo นี้ทำกันครั้งแรกที่ฮ่องกง ตั้งแต่สมัยที่มีโรคอุบัติใหม่ต้องฆ่าเป็ดฆ่าไก่กันเป็นเบือโน่นแหละ ดังนั้นหมอที่ฮ่องกงจึงเก่งเรื่อง ex vivo

พูดถึงหมอฮ่องกง ไม่กี่วันมานี้มหาวิทยาลัยฮ่องกงก็ได้ออกข่าวเล็กๆแต่สำคัญมากชิ้นหนึ่ง เนื้อข่าวมีว่าพวกเขาได้ทำวิจัยแบบ ex vivo ตัดเอาเนื้อเยื่อปอดและหลอดลมของอาสาสมัครมาเพาะเลี้ยง แล้วใส่เชื้อโควิดสายพันธ์ต่างๆรวมทั้งโอไมครอนเข้าไปแล้วก็สรุปการวิจัยว่าโควิดสายพันธ์โอไมครอนเติบโตในเนื้อเยื่อแขนงหลอดลม (bronchus) ได้มากกว่าโควิดสายพันธ์ออริจินอลถึง 70 เท่า แต่ว่าเติบโตในเนื้อเยื่อถุงลม (alveoli) ได้น้อยกว่าสายพันธ์ออริจินอล 10 เท่า ข้อมูลนี้มีความหมายมาก เพราะเป็นเบาะแสทางวิทยาศาสตร์ชิ้นแรกที่บอกกลไกว่าโอไมครอนติดต่อได้ง่ายพรวดพราดเพราะมันอยู่ตื้น แค่หายใจแรงๆก็ออกไปหาคนอื่นได้แล้ว แต่ขณะเดียวกันติดแล้วมันก็จะไม่รุนแรง เพราะความรุนแรงของโรคโควิดนั้นเรารู้มาสองปีแล้วว่าเกิดจากปฏิกริยาตลุมบอน (cytokine storm) ระหว่างเชื้อโรคกับภุมิคุัมกันของร่างกาย สมรภูมิคือในถุงลม (alveoli) ซึ่งเป็นส่วนลึกที่สุดของปอดที่เมื่อเชื้อไปถึงนั่นแล้วยากที่จะออกมาได้มีแต่จะต้องตีกันให้ตายไปข้างหนึ่ง แต่ว่าโอไมครอนไปถึงถุงลมในปอดน้อย โรคโอไมครอนก็จึงเบาๆชิลๆ

in silico อันนี้คุณไม่ได้ถามแต่ผมแถมให้ เพราะอ่านงานวิจัยใหม่ๆก็จะเจอมากขึ้นๆ คำว่า silico ในที่นี้มาจากคำว่า silicon ซึ่งเป็นวัตถุดิบใช้ทำชิพหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ งานวิจัยแบบ in silico ก็คืองานวิจัยที่ไม่ได้ทำในคนจริงๆหรือแม้แต่ในจานเพาะเลี้ยงหรือในห้องทดลองก็ไม่ได้ทำ แต่เป็นการเอาข้อมูลของชีวมวลใดๆก็ตามไปเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อดูว่าปฏิกริยากับชีวมวลตัวอื่นจะเป็นอย่างไร เช่นเอาสารพิษชนิดหนึ่งไปทำวิจัยแบบ in silico เพื่อดูว่าหากร่างกายได้รับพร้อมกับยาหรือสารพิษตัวอื่นแล้วผลจะเป็นอย่างไร คอมพิวเตอร์บอกให้ได้เพราะมันมีความจำที่เก็บไว้เกี่ยวกับสารทุกตัวในโลกนี้ไว้เป็นจำนวนมากเกินปัญญาที่คนๆหนึ่งหรือหลายๆคนจะเก็บไว้ได้ บางครั้งมันจึงบอกอะไรล่วงหน้าได้ดีมากจนช่วยให้ออกแบบการวิจัยในคนจริงๆได้อย่างกระชับไม่เยิ่นเย้อหรือบาดเจ็บเสียหายโดยไม่จำเป็น

เอวังเรื่อง in vitro, in vivo, ex vivo และ in silico ก็มีด้วยประการฉะนี้

นพ.สันต์ ใจยอดศิลป์