สารทดแทนเลือด (Blood substitutes)

  • โดย เภสัชกร อภัย ราษฎรวิจิตร
  • 12 กรกฎาคม 2561
  • Tweet
สารบัญ บทความที่เกี่ยวข้อง

บทนำ

บทบาทหลักของเม็ดเลือดแดงคือ การขนส่งออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อต่างๆในร่างกาย โดยผ่านกลไกการทำงานของฮีโมโกลบิน (Hb, Hemoglobin) ซึ่งเป็นสารโปรตีนที่ประกอบด้วยธาตุเหล็กที่สามารถจับโมเลกุลของออกซิเจนได้ การเกิดบาดแผลจนทำให้ร่างกายสูญเสียเลือดอย่างรวดเร็ว สามารถทำให้เนื้อเยื่อต่างๆตายลง การให้เลือดเป็นวิธีหนึ่งที่จะช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การถ่ายเลือดให้ผู้ป่วยอาจมีปัญหาบางประการและเป็นอุปสรรคต่อการช่วยเหลือผู้ป่วย เช่น

  • มีข้อจำกัดในการขนส่งเลือดไปยังผู้ป่วย ประกอบกับอายุการเก็บรักษาเลือด มีระยะเวลาอันสั้น
  • กรณีที่เลือดหมดคลัง หรือไม่สามารถหาเลือดที่ตรงกับหมู่เลือดของผู้ป่วยได้
  • เกิดความเสี่ยงจากการติดเชื้อโรค หรือได้รับพิษจากสารปนเปื้อนในเลือด

ด้วยวัตถุประสงค์ที่ต้องการช่วยเหลือผู้ที่ขาดแคลนเลือดอย่างรวดเร็วทันเวลานักวิทยาศาสตร์ได้พยายามคิดค้นเภสัชภัณฑ์ต่างๆที่ใช้ทดแทนเลือดมนุษย์มาโดยตลอด การสังเคราะห์ ‘เลือดเทียม’ หรือจะเรียกว่า ‘สารทดแทนเลือด(Blood substitutes)’ ขึ้นมาเพื่อลดปัญหาการขาดแคลนเลือดอย่างเป็นรูปธรรมได้เกิดขึ้นแล้ว แต่ยังต้องรอการพิสูจน์ความปลอดภัยทางคลินิก เพื่อจะใช้กับผู้ป่วยในอนาคตอันใกล้

นวัตกรรมสารทดแทนเลือดในปัจจุบันมีอะไรบ้าง?

สารทดแทนเลือด

สารทดแทนเลือดที่นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นคว้าสังเคราะห์ขึ้นมาทดแทนการใช้เลือดมีดังนี้

1. สารประกอบประเภท Perfluorocarbons หรือย่อว่า PFCs สารนี้มีคุณสมบัติไม่ละลายน้ำ จึงทำให้ไม่สามารถเข้ากับเลือดของมนุษย์ได้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาให้ PFCs เป็นสารประเภทอีมัลชั่น(Emulsions,ของเหลวสองชนิดที่ไม่ละลายเข้ากัน) ส่งผลให้ PFCs สามารถกระจายในเลือดในลักษณะของโมเลกุลเล็กๆ คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของ PFCs คือสามารถนำมาผสมกับ ยาปฏิชีวนะ, วิตามิน, สารอาหาร และเกลือแร่ และใช้เป็นตัวกลางนำส่งสารดังกล่าวไปยังเนื้อเยื่อส่วนต่างๆของร่างกายได้เป็นอย่างดี นักวิทยาศาสตร์จึงเกิดแนวคิดที่จะใช้ PFCs นำเอาออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อส่วนต่างๆแทนเลือด

โมเลกุลของ PFCs มีขนาด 1ต่อ40 ของเม็ดเลือดแดง จึงเป็นเหตุผลให้ PFCs สามารถลอดผ่านเข้าไปในเนื้อเยื่อที่เม็ดเลือดแดงเข้าไม่ถึง และช่วยทำการแลกเปลี่ยนแก๊สออกซิเจนกับคาร์บอนไดออกไซด์ในเนื้อเยื่อแทนเลือด นอกจากนี้ PFCs ยังสามารถขนส่ง ออกซิเจนได้มากกว่าเม็ดเลือดแดงหลายเท่า

ในปี ค.ศ.1989(พ.ศ.2532)ผลิตภัณฑ์ตัวแรกของ PFCs ที่ผลิตขึ้นมีชื่อว่า Fluosol-DA-20 ซึ่งได้รับการขึ้นทะเบียน และใช้เป็นสารทดแทนเลือด แต่ด้วยข้อจำกัดเรื่องผลข้างเคียงทำให้ Fluosol-DA-20 ถูกเพิกถอนการใช้งานในปี ค.ศ.1994 (พ.ศ.2537) อาจกล่าวได้ว่า PFCs เป็นสารทดแทนเลือดที่เคยเป็นที่ยอมรับการใช้กับมนุษย์

2. Hemoglobin-based oxygen carriers หรือย่อว่า HBOCs เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีวิศวกรรมระดับโมเลกุล สกัดฮีโมโกลบินจากเลือดมนุษย์ หรือจากเลือดสัตว์

ฮีโมโกลบินที่สกัดได้เป็นเคมีภัณฑ์ประเภทหนึ่งที่เมื่อร่างกายได้รับเข้าไป จะทำให้มีปริมาณฮีโมโกลบินที่ช่วยขนถ่ายออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อได้เพิ่มมากขึ้น

ข้อดีของเคมีภัณฑ์ชนิดนี้ คือ ไม่มีเม็ดเลือดมาปะปน จึงไม่ต้องกังวลเรื่องการเข้ากันไม่ได้ของหมู่เลือด อย่างไรก็ตาม มีข้อพิสูจน์ยืนยันว่าการใช้ HBOCs กับมนุษย์จะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเสียชีวิต หรือมีภาวะหัวใจวายตามมาได้มาก ทำให้สหรัฐอเมริกาและประเทศในทวีปยุโรปไม่ยอมรับการใช้ HBOCs และประกาศห้ามใช้กับมนุษย์

3. เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (Hematopoietic stem cell) การให้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่สกัดจากสายสะดือของเด็กแรกคลอด เราเรียกกระบวนการดังกล่าวว่า ‘Blood pharming’ ถูกนำมาใช้เป็นตัวกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดในผู้ป่วย

เมื่อปีค.ศ.2013(พ.ศ.2556) เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดแดง หมู่เลือด โอ-เนกาทีฟ (O-negative) ถูกใช้เป็นลักษณะของเลือดเทียม เพื่อช่วยผู้ที่มีภาวะร่างกายขาดเลือด เม็ดเลือดที่ถูกสร้างขึ้นจะมีลักษณะและคุณสมบัติเหมือนเม็ดเลือดแดงจากเซลล์ต้นกำเนิดดังกล่าว

อย่างไรก็ตามการใช้เลือดเทียมทั้ง 3 แบบข้างต้น ยังต้องได้รับการพิสูจน์ ศึกษาและทดลองความปลอดภัยทางคลินิก ตลอดจนผลประโยชน์ที่ผู้ป่วยจะได้รับเทคโนโลยีในอนาคต อาจช่วยให้เลือดเทียมมีผลข้างเคียงน้อยลง มีระยะเวลาของการจัดเก็บยาวนานขึ้น และสามารถนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างเป็นรูปธรรมได้อย่างยาวนาน

บรรณานุกรม

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11844999 [2018,June 23]
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28968286 [2018,June 23]
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/Blood_substitute [2018,June 23]
  4. https://www.youtube.com/watch?v=sZ5wMZE9_QQ [2018,June 23]
  5. http://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/61734/-scihea-sci- [2018,June 23]