เลือดที่ได้จากสายสะดือ (umbilical cord) และรก (placenta) เด็กแรกเกิดมี stem cells ซึ่งสามารถสร้างเลือดและระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยโรคเม็ดเลือดขาวมาก (leukemia) และโรคมะเร็งได้ เลือดจากสายสะดือและรกได้ช่วยชีวิตผู้ป่วยหลายร้อยคนนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1988 ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่าเลือดที่ได้นี้เต็มไปด้วยเซลล์ที่เรียกว่า hematopoietic stem cells ซึ่งเป็นเซลล์ตั้งต้นของส่วนประกอบต่างๆในเลือด ได้แก่ เซลล์เม็ดเลือดขาวที่ทำหน้าที่ป้องกันการติดเชื้อ และเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ทำหน้าที่ลำเลียงออกซิเจนให้กับเกล็ดเลือด (platelets) ที่ช่วยการแข็งตัวของเลือดเมื่อมีบาดแผล
stem cells ที่ว่านี้จากรก 1 คนมีจำนวนเซลล์มากพอที่จะสร้างเลือดและระบบภูมิคุ้มกันของเด็กที่เป็นโรค leukemia ซึ่งเซลล์เม็ดเลือดขาวมีการแบ่งตัวที่ผิดปกติ การรักษาจะทำได้โดยทำลายเซลล์เหล่านี้ด้วยเคมีบำบัด ในอดีตแพทย์จะให้การรักษาโดยการปลูกถ่ายไขกระดูก (bone marrow transplant) จากผู้บริจาคที่มีชีวิตซึ่งมี stem cells ที่สามารถสร้างเลือดและเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันได้ แต่ผู้ป่วยมักจะเสียชีวิตในระหว่างการสรรหาผู้บริจาคที่มีเนื้อเยื่อที่เข้ากันได้กับผู้ป่วย เลือดจากสายสะดือซึ่งสามารถเก็บรักษาไว้ได้และมีแนวโน้มที่จะเข้ากันได้ง่ายกว่าการใช้เซลล์จากไขกระดูก เนื่องจาก stem cells จากสายสะดือมีสมบัติด้านภูมิคุ้มกันแตกต่างจากเซลล์ในไขกระดูกจากผู้ใหญ่
การปลูกถ่ายเซลล์จากสายสะดือ ได้พิสูจน์แล้วว่ ามีประโยชน์มากต่อการรักษาโรค leukemia นอกจากนี้ stem cells ยังช่วยรักษาให้เซลล์เม็ดเลือดแดงของคนที่ป่วยเป็นโรคโลหิตจาง (sickle cell anemia) เป็นปกติได้ และยังทำให้ระบบภูมิคุ้มกันที่บกพร่องอย่างรุนแรงของทารกกลับเป็นปกติได้อีกด้วย เลือดจากสายสะดือสามารถใช้รักษาความบกพร่องของเอ็นไซม์ เช่น Hurler"s syndrome ซึ่งมีความรุนแรงถึงชีวิต stem cells ในเลือดจากสายสะดือไม่เพียงแต่ จะทำให้เกิดเซลล์เม็ดเลือดแดงและ เม็ดเลือดขาวที่ปกติแล้ว ยังสร้างเซลล์ในสมองที่เรียกว่า microglia ซึ่งสามารถให้เอ็นไซม์ตัวสำคัญที่ขาดหายไปได้
หลังจากที่ทราบข้อดีต่างๆ ของการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือ ทำให้ศูนย์บริการด้านการแพทย์หลายแห่ง ก่อตั้งธนาคารเลือดชนิดนี้ขึ้น เพื่อให้มารดาได้บริจาคเลือดจากสายสะดือ หลังคลอดสำหรับผู้อื่นได้ใช้ประโยชน์เมื่อจำเป็น เช่นเดียวกับการค้นพบวิทยาการใหม่ๆ คือมีหลายคำถามเกี่ยวกับจริยธรรมเกิดขึ้นตามมา เช่น ใครคือเจ้าของเลือดจากสายสะดือ: ควรจะเป็นพ่อ-แม่ หรือ แม่เท่านั้น หรือจะเป็นตัวเด็กทารก? และถ้าหากแม่ได้บริจาคเลือดให้กับธนาคารแล้ว ทารกเกิดเป็น leukemia ภายหลังและต้องการใช้เลือดจะทำอย่างไร คำถามเหล่านี้ เกิดขึ้นเมื่อมีบริษัทเอกชน เปิดให้บริการเก็บและ รักษาเลือดจากสายสะดือของทารกแรกเกิด เผื่อไว้สำหรับคนในครอบครัวในอนาคต มันเป็นสิ่งที่ถูกต้องหรือไม่ที่บริษัทเหล่านี้พยายามขายบริการนี้อย่างมากมาย ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการเก็บเลือดจากสายสะดือถึง 1,500 เหรียญสหรัฐ และค่าเก็บรักษา 95 เหรียญฯ ต่อปี ในขณะที่โอกาสที่เด็กจะต้องการใช้เลือดนั้นมีเพียง 1 ใน 10,000 (จาก New York Blood Center) ถึง 1 ใน 200,000 (จาก National Institutes of Health) เท่านั้น
ความเป็นมาของ stem cells
จุดเริ่มต้นที่บอกเป็นนัยว่า เลือดจากสายสะดือ จะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ได้ เกิดขึ้นราวปี ค.ศ. 1972 เมื่อ Norman Ende แห่ง University of Medicine and Dentistry of New Jersey และ Milton Ende ซึ่งเป็นแพทย์ที่ Petersburg ได้รายงานการรักษาผู้ป่วย leukemia อายุ 16 ปี ด้วยการให้เลือดจากสายสะดือ หลายสัปดาห์ต่อมานักวิทยาศาสตร์พบว่า เลือดของผู้ป่วยมีเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ระบุได้ว่าเกิดจาก stem cells ของผู้ให้ แต่หลังจากนั้นใช้เวลาหลายปีกว่าที่แพทย์คนอื่นๆ จะทราบถึงศักยภาพของการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือ Hal E. Broxmeyer จาก Indiana University School of Medicine และคณะ ได้กระตุ้นความสนใจเรื่องนี้อีกครั้งในปี ค.ศ. 1989โดยแสดงให้เห็นว่าเลือดจากสายสะดือคนมี stem cells มากพอๆ กับไขกระดูก และในปีเดียวกัน Eliane Gluckman แห่ง Saint-Louis Hospital กรุงปารีส และคณะ รายงานการรักษาเด็กอายุ 5 ปี ป่วยเป็นโรค Fanconi anemia ซึ่งมีความผิดปกติทางพันธุกรรมที่มีอันตรายอาจถึงชีวิต โดยใช้เลือดจากสายสะดือของทารกซึ่งเป็นน้องสาวของเขาเอง นับแต่นั้นมา ประมาณ 75% ของการปลูกถ่ายเลือด เป็นการใช้เลือดกับผู้ป่วย ที่ไม่ได้เป็นเครือญาติกัน กับผู้ให้ซึ่งได้จาก โปรแกรมการเก็บเลือดจากสายสะดือสำหรับการใช้งาน
การปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือ มีจุดประสงค์เพื่อนำ stem cells ในนั้นมาใช้ประโยชน์ ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่มีโอกาสจับคู่ (match) ได้มากกว่าเนื้อเยื่อชนิดอื่นๆ ยีนต่างๆ ที่สร้างโปรตีนที่เรียกว่า human leukocyte antigens (HLAs) จะเป็นตัวกำหนดประเภทของเนื้อเยื่อ ซึ่ง HLAs นี้พบได้ที่ผิวของทุกเซลล์ในร่างกาย ระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายจะรู้จักเซลล์ที่มีโปรตีน HLA ที่มีมาตั้งแต่เกิดและถือว่าเป็นปกติหรือเป็นของ "ตัวเอง" ส่วนโปรตีนอื่นๆ นอกเหนือจากนี้จะถือว่าเป็นสิ่งแปลกปลอมไม่ใช่ของ "ตัวเอง" เซลล์ที่มีโปรตีนแปลกปลอมเหล่านี้ จะถูกระบบภูมิคุ้มกัน กำจัดอย่างรวดเร็ว HLA ยีนตัวหลักๆ มีอยู่ 6 ชนิด แต่ละคนจะมีชนิดละ 2 ชุด หรือ alleles ซึ่งได้มาจากพ่อและแม่ฝ่ายละ 1 ชุด แต่ละ allele สามารถทำให้เกิดยีนที่แตกต่างกันมากกว่า 30 ชนิด ในการปลูกถ่ายไขกระดูกแพทย์พยายามที่จะ match 6 alleles (จากทั้งหมด 12) ที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่าย แต่เนื่องจาก เซลล์เลือดจากสายสะดือ มีสมบัติทางภูมิคุ้มกัน แตกต่างจากเซลล์ที่ได้จากไขกระดูก แพทย์จึงสามารถใช้เลือดที่ได้จากผู้บริจาคที่ match เพียง 5 หรือ 3 HLA alleles เท่านั้นได้
การรับไขกระดูกจากผู้อื่น ที่เข้ากันไม่ได้อาจทำให้ผู้รับเสียชีวิตได้ หรือทำให้การปลูกถ่ายล้มเหลว คือเซลล์หรือเนื้อเยื่อ ที่ปลูกถ่ายเข้าไปจะถูกทำลาย โดยระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายผู้รับได้ การปลูกถ่ายที่ล้มเหลวนี้ จะไม่ทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิต แต่ระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายจะไม่ทำงาน มีผลให้ร่างกายไวต่อการติดเชื้อ หรือในทางตรงกันข้าม เซลล์ที่ปลูกถ่ายเข้าไป สามารถจู่โจมเซลล์ในร่างกายผู้รับ ซึ่งถือเป็นสิ่งแปลกปลอมได้ จะทำให้เกิดอาการของ การไม่ยอมรับเนื้อเยื่อ (graft-versus-host disease) ซึ่งจะทำให้เกิดอาการพุพอง เป็นแผล เป็นผื่นแดง หรือเกิดการทำลายตับซึ่งนำไปสู่อาการตับล้มเหลว หรือเกิดเลือดออกในระบบทางเดินอาหารอย่างรุนแรง และเสียชีวิตได้ในที่สุด
นักวิทยาศาสตร์คิดว่า ความเสี่ยงของการเกิด graft-versus-host disease เกิดจากการ matching ที่ไม่ได้คำนึงถึงโปรตีน HLA หลายๆ ตัวที่ไม่เป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าโปรตีนเหล่านี้จะไม่ได้ถูก matched ในการปลูกถ่าย ระหว่างพี่น้องสายเลือดเดียวกันก็ตาม แต่พอจะมั่นใจได้ว่า หนึ่งในจำนวนนี้จะมีโอกาส match กันได้ระหว่างพี่น้อง ซึ่งมีความคล้ายคลึงกัน ทางพันธุกรรม อย่างไรก็ตาม การจับคู่กันระหว่างพี่น้อง ยังมีโอกาสเสี่ยง ของการไม่ยอมรับเนื้อเยื่อประมาณ 20%
ปี ค.ศ. Gluckman และคณะ พบว่า การปลูกถ่ายเลือด จากสายสะดือ ให้กับผู้รับที่ไม่ได้เป็นญาติกัน มีความปลอดภัยมากกว่า การปลูกถ่ายไขกระดูก จากการศึกษากับคนไข้จำนวน 143 คน ที่ได้รับการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือ ซึ่งมีทั้งกรณี ที่ได้รับจากญาติและไม่ใช่ญาติ ถึงแม้ว่า การคัดเลือกเนื้อเยื่อจะมีทั้ง match ได้สมบูรณ์และ match ได้เพียง 1 ใน 3 ก็ตาม พบว่ามีปัญหาการไม่ยอมรับเนื้อเยื่ออย่างรุนแรง เพียง 5% ในกลุ่มที่เป็นญาติกัน 20% ในกลุ่มคนไข้ที่ไม่เป็นญาติกัน มีผู้ป่วยเสียชีวิตเพียง 1% ในกลุ่มที่เป็นญาติกัน และ 6% ในกลุ่มที่ไม่เป็นญาติกัน เมื่อเปรียบเทียบ กับการปลูกถ่ายไขกระดูก ที่ได้รับบริจาค(ไม่เป็นเครือญาติ)โดย match อย่างสมบูรณ์ พบว่า 47% เกิดปัญหาการไม่ยอมรับเนื้อเยื่ออย่างรุนแรง และ 33% เสียชีวิต
ข้อดีของการปลูกถ่าย stem cells
การปลูกถ่ายเลือด จากสายสะดือ มีข้อดีเหนือการปลูกถ่าย ไขกระดูกหลายประการ ได้แก่ ปริมาณหรือโอกาสที่จะได้รับบริจาคเลือดจากสายสะดือมีมากกว่า ขั้นตอนการตรวจสอบและ ระบุผู้ให้ไขกระดูกที่เหมาะสม มีขั้นตอนที่ค่อนข้างยุ่งยากและใช้เวลามาก โดยเฉลี่ยจะใช้เวลาประมาณ 4 เดือน ในช่วงเวลานี้ ผู้ที่จะบริจาคจะตรวจเลือดว่า มีเชื้อไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคหรือไม่ เช่น AIDS หรือ ตับอักเสบ หากไม่พบ ผู้บริจาคจะต้องผ่านการทดสอบสมรรถภาพร่างกาย ก่อนที่จะนัดพบแพทย์ เพื่อเก็บตัวอย่าง ไขกระดูกจากกระดูกสะโพกโดยใช้เข็ม ในทางตรงกันข้าม เลือดจากสายสะดือ มีพร้อมแล้วในตู้แช่แข็งของธนาคารฯ หลังจากการทำคลอด ซึ่งได้ผ่านการตรวจเชื้อไวรัส และชนิดของเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้อง กับระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้การสรรหาหรือจับคู่ระหว่างผู้รับ-ผู้ให้ที่เหมาะสมสามารถทำได้ภายใน 3-4 วัน และการเก็บตัวอย่างเลือดนี้สามารถทำได้มากเท่าที่จะทำได้ ทำให้ประชาชนกลุ่มน้อย ของประเทศมีโอกาสที่จะหาผู้ให้ที่มีความเหมาะสมมากที่สุด
นอกจากนี้ เลือดจากสายสะดือยังปราศจากไวรัส cytomegalovirus (CMV) อย่างแน่นอน ซึ่งในอดีตไวรัสชนิดนี้ ทำให้ผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูกเสียชีวิตประมาณ 10% มากกว่าครึ่งหนึ่งของผู้ใหญ่ชาวอเมริกันมีเชื้อ CMV ซึ่งอาศัยอยู่กับเซลล์เม็ดเลือดขาวหลังจากที่ได้รับเชื้อ ถึงแม้ว่า CMVจะทำให้ผู้ติดเชื้อมีอาการของการติดเชื้อไวรัส ที่ไม่รุนแรงในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง แต่มันสามารถทำให้ ผู้ป่วยที่ได้รับยากดภูมิคุ้มกัน(หลังจากรับการปลูกถ่ายไขกระดูก) เสียชีวิตได้ อย่างไรก็ตาม โอกาสที่เด็กทารกจะได้รับ CMV ในมดลูกมีน้อยกว่า 1% ดังนั้น เลือดจากสายสะดือจึงมีความปลอดภัยมากกว่าการใช้ไขกระดูก
ข้อด้อยของ stem cells
การปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือไม่ใช่ไม่มีความเสี่ยง กล่าวคือ stem cells ที่ได้อาจจะปิดบังความบกพร่อง ทางพันธุกรรมบางอย่างที่อาจก่อให้เกิดโรคในผู้รับได้ เช่น โรคโลหิตจางทางพันธุกรรม (congenital anemia) หรือ โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง เป็นต้น อาจจะไม่ปรากฏให้เห็นภายในระยะเวลาเป็นเดือนหรือปีแรกๆ และมีโอกาสเป็นไปได้ว่าเลือดนั้นได้ถูกนำไปใช้กับผู้ป่วยคนอื่นแล้ว ทางธนาคารฯอาจจะหลีกเลี่ยงความเสี่ยงนี้ได้โดยการแยกเลือดที่ได้ เก็บไว้ 6-12 เดือน หลังจากนั้นจึงติดต่อกลับไปยังครอบครัวเพื่อให้แน่ใจว่าผู้บริจาคมีสุขภาพแข็งแรงดี นอกจากนี้การติดต่อกันในระยะยาวในลักษณะ identification link ระหว่างผู้บริจาคกับทางธนาคารเลือดเป็นสิ่งจำเป็น แต่ในด้านจริยธรรมเพื่อความเป็นส่วนตัวของผู้บริจาคก็มีความสำคัญ ในปัจจุบัน New York Blood Center จะให้ผู้ปกครองของทารกกรอกแบบสอบถามซึ่งเป็นข้อมูลประวัติของโรคในครอบครัวและประวัติความสัมพันธ์ทางเพศ หากข้อมูลทางการแพทย์ไม่ชัดเจนหรือไม่เป็นที่ยอมรับ ทางศูนย์ฯจะไม่เก็บตัวอย่างเลือด และจะเก็บข้อมูลสำหรับการติดต่อในระยะสั้นเท่านั้นจนกว่าการตรวจไวรัสจะเรียบร้อย จากนั้นตัวอย่างเลือดจะเป็นตัวอย่างที่ไม่มีชื่อเจ้าของ
ข้อจำกัดอีกประการของการใช้เลือดจากสายสะดือคือ stem cells ที่ได้ต่อ 1 ตัวอย่างมีจำนวนน้อย แม้ว่าเลือดจากสายสะดือสามารถใช้กับผู้ใหญ่ แต่จากการศึกษาโดย Pablo Rubinstein แสดงให้เห็นว่าจากจำนวน stem cells ที่จำกัด ผู้ป่วยที่แก่กว่าหรือโตกว่าจะได้รับประโยชน์จาก stem cells น้อยกว่าคนไข้ที่เด็กกว่าหรือเล็กกว่า ดังนั้นนักวิจัยทั้งหลายกำลังพยายามหาวิธีการเพิ่มจำนวน stem cells ที่ได้จากตัวอย่างเลือดจากสายสะดือโดยการใช้สารอาหารต่างๆ รวมทั้ง growth factors นอกจากนี้ยังได้พยายามใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมของ stem cells เช่น ระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องหลายอย่างรวมกันทำให้มีความรุนแรง ในกรณีนี้แพทย์จะเก็บตัวอย่างเลือดจากสายสะดือของเด็กที่ป่วยมาใส่ยีนที่ปกติเข้าไปใน stem cells จากเลือดตัวอย่าง หลังจากนั้นจะนำใส่กลับคืนเข้าไปในตัวเด็ก
สัญญาณต่างๆ เหล่านี้ทำให้การนำเลือดจากสายสะดือมาใช้ประโยชน์มีความน่าสนใจมากขึ้น อาจจะเป็นไปได้ว่า สักวันหนึ่งหากมีทารกที่เกิดมากับความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ไขกระดูกหรือเลือด อาจจะให้การรักษาโดยนำตัวอย่างเลือดจากสายสะดือตั้งแต่วันที่คลอด มาแก้ไขข้อบกพร่องโดยวิธีทางพันธุวิศวกรรม และฉีดกลับเข้าไปก่อนที่ทารกนั้นจะได้รับผลจากข้อบกพร่องทางกรรมพันธุ์นั้น หรืออีกทางเลือกหนึ่งอาจจะรักษาโดยนำ stem cells จากธนาคารฯ ที่ match กันอย่างสมบูรณ์กับเซลล์ของทารก ใส่เข้าไปใน (infusion) stem cells ของทารกที่เกิดใหม่ แนวความคิดเหล่านี้อาจจะดูเหมือนเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ แต่จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพ ทำให้การใช้เลือดจากสายสะดือในรูปแบบต่างๆ เพื่อรักษาโรคที่มีความรุนแรงถึงชีวิตมีโอกาสมากขึ้น
ที่มา ดร. มาลินี ประสิทธิ์ศิลป์ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC)
