เชื้อโรคจอมทรหด—กลับฟื้นขึ้นมาอย่างไร?
เชื้อโรคจอมทรหด—กลับฟื้นขึ้นมาอย่างไร?
ดูเหมือนว่าไวรัส, แบคทีเรีย, โปรโตซัว, รา, และจุลชีพชนิดอื่น ๆ มีมาตั้งแต่เริ่มมีชีวิตบนแผ่นดินโลก. ความสามารถในการปรับตัวได้อย่างน่าทึ่งของจุลชีพเหล่านี้ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายที่สุด ทำให้มันรอดชีวิตอยู่ได้ในที่ซึ่งสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นไม่สามารถอยู่ได้. จุลชีพเหล่านี้พบได้ทั้งในปล่องน้ำร้อนก้นทะเลและในน่านน้ำที่เย็นจัดของมหาสมุทรอาร์กติก. ปัจจุบัน จุลชีพเหล่านี้กำลังต้านทานการโจมตีที่รุนแรงที่สุดต่อการดำรงอยู่ของมัน นั่นคือยาต้านจุลชีพ.
เมื่อหนึ่งร้อยปีมาแล้ว เป็นที่รู้กันว่าจุลชีพบางชนิดทำให้เกิดความเจ็บป่วย แต่ไม่มีใครที่อยู่ในสมัยนั้นเคยได้ยินเรื่องยาต้านจุลชีพ. ดังนั้น ถ้าคนหนึ่งป่วยด้วยโรคติดเชื้อร้ายแรง แพทย์หลายคนก็แทบไม่มีวิธีรักษาแต่อย่างใด นอกจากให้กำลังใจ. ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยต้องต่อสู้กับการติดเชื้อด้วยตัวเอง. ถ้าระบบภูมิคุ้มกันไม่แข็งแรงพอ ผลที่ตามมาก็มักเป็นเรื่องน่าเศร้า. แม้แต่แผลถลอกเพียงเล็กน้อยที่ติดเชื้อก็ยังทำให้เสียชีวิตได้บ่อย ๆ.
ด้วยเหตุนี้ การค้นพบยาต้านจุลชีพที่ปลอดภัยรุ่นแรก ซึ่งก็คือยาปฏิชีวนะ จึงเป็นการปฏิวัติทางการแพทย์. * การใช้ยาประเภทซัลฟาในทางการแพทย์ในทศวรรษ 1930 และยาอื่น ๆ อย่างเช่น เพนิซิลลินและสเตรปโตมัยซินในทศวรรษ 1940 นำไปสู่การค้นพบอีกมากในทศวรรษต่อ ๆ มา. พอถึงทศวรรษ 1990 คลังแสงปฏิชีวนะก็มีสารประกอบราว ๆ 150 ชนิดใน 15 ประเภท.
การคาดหวังชัยชนะถูกทำลาย
พอถึงทศวรรษ 1950 และ 1960 บางคนเริ่มฉลองชัยชนะที่มีเหนือโรคติดเชื้อ. แม้แต่นักจุลชีววิทยาบางคนก็เชื่อว่า อีกไม่นานโรคเหล่านี้จะกลายเป็นเพียงฝันร้ายในอดีต. ในปี 1969 แพทย์ใหญ่แห่งกระทรวงสาธารณสุขสหรัฐแถลงต่อรัฐสภาว่า อีกไม่นานมนุษยชาติอาจทำให้ “โรคติดเชื้อปิดฉากลง.” ในปี 1972 ผู้ได้รับรางวัลโนเบลชื่อ แมกฟาร์เลน เบอร์เนต พร้อมกับ เดวิด ไวท์ เขียนว่า “การพยากรณ์ล่วงหน้าที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดเกี่ยวกับอนาคตของโรคติดเชื้อจะเป็นสิ่งที่น่าเบื่อมาก.” ที่จริง บางคนคิดว่าโรคเหล่านี้อาจจะถูกขจัดจนหมดสิ้น.
ความเชื่อที่ว่าเราเอาชนะโรคติดเชื้อได้แล้วทำให้เกิดความมั่นใจมากเกินไปอย่างแพร่หลาย. พยาบาลคนหนึ่งซึ่งคุ้นเคยกับอันตรายร้ายแรงของเชื้อโรคก่อนจะเริ่มมีการนำยาปฏิชีวนะมาใช้ ได้กล่าวว่า พยาบาลสาว ๆ บางคนกลายเป็นคนที่ละเลยเรื่องสุขอนามัยขั้นพื้นฐาน. เมื่อเธอเตือนพยาบาลเหล่านั้นให้ล้างมือ พวกเธอจะตอบว่า “อย่าห่วงไปเลย ตอนนี้เรามียาปฏิชีวนะแล้ว.”
กระนั้น การมีความมั่นใจในยาปฏิชีวนะและการใช้ยาเหล่านี้มากเกินไปทำให้เกิดความหายนะ. โรคติดเชื้อยังคงมีอยู่. ยิ่งกว่านั้น โรคติดเชื้อเหล่านี้ได้หวนกลับมาอย่างน่าตกใจจนกลายเป็นสาเหตุใหญ่ที่ทำให้ผู้คนในโลกเสียชีวิต! นอกจากนี้ ปัจจัยอื่น ๆ ที่ทำให้โรคติดเชื้อแพร่ระบาดยังรวมไปถึงความวุ่นวายยามสงคราม, ภาวะทุโภชนาการที่มีอยู่ดาษดื่นในประเทศกำลังพัฒนา, การขาดแคลนน้ำสะอาด, ระบบสุขาภิบาลที่ไม่ดี, การเดินทางระหว่างประเทศอย่างรวดเร็ว, และการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศทั่วโลก.
การต้านทานของแบคทีเรีย
การปรับตัวอย่างน่าทึ่งของเชื้อโรคธรรมดา ๆ กลายเป็นปัญหาใหญ่ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่มีใครคาดคิดมาก่อน. กระนั้น เมื่อมองย้อนไป การที่เชื้อโรคจะสร้างภูมิต้านทานยาได้นั้น น่าจะ เป็นสิ่งที่คาดล่วงหน้าได้. เพราะเหตุใด? ตัวอย่างเช่น ลองคิดถึงเรื่องคล้าย ๆ กันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมีการนำยาฆ่าแมลงดีดีทีเข้ามาใช้ในช่วงกลางทศวรรษ 1940. * ในตอนนั้น เกษตรกรโคนมต่างยินดีที่แมลงวันแทบจะหมดไปเมื่อพวกเขาพ่นดีดีที. แต่มีแมลงวันไม่กี่ตัวรอดมาได้ และลูกหลานของมันก็ได้รับภูมิต้านทานดีดีทีสืบทอดมา. ไม่ช้า แมลงวันเหล่านี้ซึ่งดีดีทีไม่สามารถทำอะไรมันได้ต่างก็แพร่พันธุ์เป็นจำนวนมาก.
กระทั่งก่อนการนำดีดีทีมาใช้ และก่อนจะมีเพนิซิลลินขายกันในปี 1944 แบคทีเรียที่เป็นอันตรายก็ส่อแววอยู่แล้วว่ามันสามารถป้องกันตัวเองได้อย่างน่าทึ่ง. ดร. อะเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ผู้ค้นพบเพนิซิลลิน ได้มารู้เรื่องนี้. ในห้องทดลองของเขา เขาเฝ้าดูอยู่ขณะที่แบคทีเรียสแตฟีโลคอกคัส (Staphylococcus aureus) รุ่นลูกรุ่นหลานสร้างผนังเซลล์ซึ่งต้านทานยาที่เขาค้นพบได้มากขึ้นเรื่อย ๆ.
เรื่องนี้ทำให้ ดร. เฟลมมิง เตือนไว้เมื่อประมาณ 60 ปีที่แล้วว่า แบคทีเรียที่เป็นอันตรายในร่างกายของคนที่ติดเชื้ออาจพัฒนาภูมิต้านทานยาเพนิซิลลินได้. ดังนั้น ถ้ายาเพนิซิลลินขนานหนึ่งฆ่าแบคทีเรียที่เป็นอันตรายได้ไม่มากพอ ลูกหลานของมันที่ดื้อยาก็จะแพร่พันธุ์มากขึ้น. ผลก็คือ โรคนั้นจะกลับมาอีกและเพนิซิลลินจะไม่สามารถรักษาได้.
หนังสือความขัดแย้งของยาปฏิชีวนะ (ภาษาอังกฤษ) ให้ความเห็นว่า “การคาดการณ์ของเฟลมมิงปรากฏว่าเป็นความจริงในทางที่ก่อผลร้ายแรงกว่าที่เขาคาดไว้เสียอีก.” เป็นเช่นนั้นได้อย่างไร? นักค้นคว้าได้มารู้ว่า แบคทีเรียบางสายพันธุ์มียีนหรือแบบพิมพ์เขียวขนาดจิ๋วในดีเอ็นเอของมัน ซึ่งผลิตเอนไซม์ที่ทำให้ยาเพนิซิลลินหมดประสิทธิภาพ. ผลก็คือ บ่อยครั้ง แม้แต่การให้ยาเพนิซิลลินขนานใหญ่ก็มักจะไร้ผล. นี่เป็นเรื่องที่น่าตกตะลึงเพียงไร!
ในความพยายามที่จะเอาชนะโรคติดเชื้อ ยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ ๆ จึงถูกนำมาใช้ในวงการแพทย์เป็นประจำตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ถึง 1970 รวมทั้งมีการใช้ยาปฏิชีวนะบางชนิดในทศวรรษ 1980 และ 1990 ด้วย. ยาเหล่านี้สามารถฆ่าแบคทีเรียที่ต้านทานยาซึ่งใช้ก่อนหน้านั้นได้. แต่ภายในไม่กี่ปี มีแบคทีเรียสายพันธุ์ใหม่ปรากฏขึ้นซึ่งสามารถต้านทานยาเหล่านี้ได้เช่นกัน.
มนุษย์ได้มาเรียนรู้ว่าการต้านทานของแบคทีเรียเป็นสิ่งที่แสดงถึงความชาญฉลาดอย่างน่าทึ่ง. แบคทีเรียสามารถเปลี่ยนผนังเซลล์เพื่อป้องกันไม่ให้ยาปฏิชีวนะเข้าไปหรือเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีในตัวมันจนยาปฏิชีวนะไม่สามารถฆ่ามันได้. ในอีกด้านหนึ่ง แบคทีเรียอาจขับยาปฏิชีวนะออกได้รวดเร็วพอ ๆ กับที่ยานั้นซึมเข้าไปในตัวมัน หรือแบคทีเรียอาจเพียงแต่ทำให้ยาปฏิชีวนะหมดฤทธิ์โดยทำให้ยานั้นแตกสลาย.
ขณะที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้น แบคทีเรียสายพันธุ์ที่ดื้อยาก็เพิ่มทวีขึ้นและแพร่กระจายไป. การใช้ยาปฏิชีวนะเป็นความล้มเหลวอย่างสิ้นเชิงไหม? เปล่า อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในกรณีส่วนใหญ่. ถ้ายาปฏิชีวนะชนิดหนึ่งใช้ไม่ได้ผลกับการติดเชื้ออย่างใดอย่างหนึ่งโดยเฉพาะ ตามปกติแล้วยาอีกชนิดหนึ่งจะใช้ได้ผล. จนถึงบัดนี้อาการดื้อยาเป็นเพียงสิ่งที่ก่อความรำคาญ กระนั้นก็ยังคงจัดการได้.
การต้านทานยานานาชนิด
ครั้นแล้ว พวกนักวิทยาศาสตร์ก็รู้สึกตกตะลึงเมื่อได้มารู้ว่าแบคทีเรียสามารถแลกเปลี่ยนยีนกันได้. ตอนแรก คิดกันว่าแบคทีเรียชนิดเดียวกันเท่านั้นที่แลกเปลี่ยนยีนกันได้. แต่ต่อมา มีการค้นพบยีนที่ต้านทานยาตัวเดียวกันนั้นในแบคทีเรียต่างชนิดกันเลย. โดยการแลกเปลี่ยนยีนเช่นนี้ แบคทีเรียชนิดต่าง ๆ จึงสะสมภูมิต้านทานยาหลากหลายชนิดที่ใช้กันในปัจจุบัน.
ที่แย่ยิ่งกว่านั้น การศึกษาในทศวรรษ 1990 แสดงว่า แบคทีเรียบางชนิดอาจต้านทานยาได้โดยไม่ต้องอาศัยแบคทีเรียตัวอื่น. แม้มียาปฏิชีวนะอยู่เพียงชนิดเดียว แบคทีเรียบางชนิดก็พัฒนาความสามารถในการต้านทานยาปฏิชีวนะนานาชนิดได้ ทั้งจากธรรมชาติและแบบสังเคราะห์.
อนาคตอันมืดมน
แม้ว่ายาปฏิชีวนะส่วนใหญ่ในปัจจุบันยังคงใช้ได้สำหรับผู้คนโดยมาก แต่ยาเหล่านี้จะใช้ได้ผลเพียงไรในอนาคต? หนังสือความขัดแย้งของยาปฏิชีวนะ กล่าวว่า “เราไม่อาจคาดหมายได้อีกต่อไปว่าการติดเชื้อใด ๆ จะรักษาให้หายได้ด้วยยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่เราเลือกใช้.” หนังสือนี้กล่าวเพิ่มเติมว่า “ในบางส่วนของโลก ยาปฏิชีวนะมีเพียงจำกัดจนไม่มี ยาชนิดที่ใช้ได้ผล. . . . คนไข้กำลังทนทุกข์และตายเพราะโรคที่บางคนพยากรณ์ไว้เมื่อ 50 ปีที่แล้วว่าจะถูกขจัดจนหมดสิ้น.”
แบคทีเรียไม่ใช่เชื้อโรคเพียงอย่างเดียวที่สามารถต้านทานยาซึ่งใช้ในการรักษาทางการแพทย์. นอกจากนี้ ไวรัสต่าง ๆ รวมทั้งเชื้อราและปรสิตขนาดจิ๋วชนิดอื่น ๆ ยังแสดงความสามารถในการปรับตัวได้อย่างน่าทึ่งออกมาให้เห็น ทำให้เป็นไปได้ว่าจะเกิดสายพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งทำให้ความพยายามทั้งหมดที่ได้ทุ่มเทไปในการค้นพบและผลิตยาเพื่อต่อสู้กับพวกมันนั้นไร้ผลอย่างสิ้นเชิง.
ถ้าอย่างนั้น จะทำอะไรได้บ้าง? การดื้อยาจะถูกขจัดออกไปหรืออย่างน้อยถูกควบคุมได้ไหม? จะใช้ยาปฏิชีวนะและยาต้านจุลชีพอื่น ๆ ให้ได้ผลต่อไปโดยวิธีใดในโลกที่ถูกโจมตีหนักขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยโรคติดเชื้อ?
[เชิงอรรถ]
^ วรรค 4 คำ “ยาปฏิชีวนะ” ดังที่ใช้กันทั่วไปหมายถึงยาต้านเชื้อแบคทีเรีย. ส่วน “ยาต้านจุลชีพ” เป็นคำที่กว้างกว่าและยังรวมไปถึงยาชนิดใดก็ตามที่ต่อต้านจุลชีพที่ก่อให้เกิดโรค ไม่ว่าจะเป็นแบคทีเรีย, ไวรัส, รา, หรือปรสิตขนาดเล็ก.
^ วรรค 10 ยาฆ่าแมลงเป็นพิษ ทว่า ยาต่าง ๆ ก็เช่นกัน. ทั้งสองต่างก็มีทั้งคุณและโทษ. ขณะที่ยาปฏิชีวนะอาจฆ่าเชื้อโรคที่เป็นอันตราย แต่ยาเหล่านี้ก็ฆ่าแบคทีเรียที่มีประโยชน์ด้วย.
[กรอบ/ภาพหน้า 6]
ยาต้านจุลชีพคืออะไร?
ยาปฏิชีวนะที่แพทย์ให้คุณรับประทานถูกจัดอยู่ในประเภทยาต้านจุลชีพ. ยาประเภทนี้จัดอยู่ในการรักษาที่เรียกว่า “เคมีบำบัด” ซึ่งหมายถึงการรักษาโรคด้วยสารเคมี. แม้คำ “เคมีบำบัด” มักใช้เกี่ยวกับการรักษาโรคมะเร็ง ทว่า คำนี้แต่เดิมเคยใช้และยังคงใช้หมายถึงการรักษาโรคติดเชื้ออยู่. กรณีเช่นนี้เรียกกันว่า เคมีบำบัดต้านจุลชีพ.
เชื้อโรค หรือจุลชีพ เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วที่จะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น. ยาต้านจุลชีพเป็นสารเคมีที่ออกฤทธิ์ต่อสู้เชื้อโรคที่เป็นสาเหตุทำให้เจ็บป่วย. น่าเสียดาย ยาต้านจุลชีพยังทำลายจุลชีพที่มีประโยชน์ด้วย.
ในปี 1941 เซลแมน แว็กสแมน ผู้ร่วมในการค้นพบสเตรปโตมัยซิน ใช้คำ “ยาปฏิชีวนะ” เพื่อหมายถึงยาต้านแบคทีเรียซึ่งมาจากจุลชีพบางตัว. ยาปฏิชีวนะรวมทั้งยาต้านจุลชีพอื่น ๆ ที่ใช้ในทางการแพทย์มีประโยชน์เนื่องจากยาเหล่านี้เป็นพิษต่อเชื้อโรคแต่ไม่เป็นพิษร้ายแรงต่อคุณ.
กระนั้น จริง ๆ แล้วยาปฏิชีวนะทุกอย่างมีพิษต่อเราไม่มากก็น้อยเช่นกัน. ความแตกต่างระหว่างผลกระทบที่ยานั้นมีต่อเชื้อโรคกับอันตรายที่มีต่อเราเรียกว่าดัชนีรักษาโรค. ค่าความแตกต่างยิ่งมากเท่าไร ยาก็ยิ่งปลอดภัยมากเท่านั้น; ค่านั้นยิ่งน้อยเท่าไร ยาก็ยิ่งปลอดภัยน้อยเท่านั้น. ที่จริง มีการค้นพบสารปฏิชีวนะหลายพันตัว แต่ส่วนใหญ่ไม่เป็นประโยชน์ต่อการแพทย์เพราะเป็นพิษเกินไปต่อผู้คนหรือต่อสัตว์.
ยาปฏิชีวนะจากธรรมชาติชนิดแรกที่ใช้ภายในได้คือเพนิซิลลิน ซึ่งได้มาจากเชื้อราชนิดหนึ่งที่เรียกว่า เพนิซิลเลียม โนทาทัม (Penicillium notatum). มีการให้ยาเพนิซิลลินทางเส้นเลือดเป็นครั้งแรกในปี 1941. ไม่นานหลังจากนั้น ในปี 1943 มีการสกัดสเตรปโตมัยซินจากสเตรปโตมัยเซส กรีซิอัส (Streptomyces griseus) ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่อยู่ในดิน. ต่อมา ก็มีการพัฒนายาปฏิชีวนะเพิ่มอีกหลายชนิด ทั้งที่ได้จากสิ่งมีชีวิตและจากการสังเคราะห์. กระนั้น แบคทีเรียก็ได้พัฒนาวิธีต่าง ๆ ที่จะต้านทานยาปฏิชีวนะ และเรื่องนี้จึงกลายเป็นปัญหาทางการแพทย์ระดับโลก.
[รูปภาพ]
กลุ่มเชื้อราเพนิซิลลินซึ่งเห็นอยู่ที่ก้นจานยับยั้งการเติบโตของแบคทีเรีย
[ที่มาของภาพ]
Christine L. Case/Skyline College
[กรอบ/ภาพหน้า 7]
จุลชีพชนิดต่าง ๆ
ไวรัสเป็นจุลชีพที่เล็กที่สุด. ไวรัสเป็นสาเหตุของความเจ็บป่วยธรรมดา ๆ อย่างเช่น หวัด, ไข้หวัดใหญ่, และคออักเสบ. ไวรัสยังเป็นสาเหตุของโรคร้ายแรงด้วย อย่างเช่น โปลิโอ, อีโบลา, และเอดส์.
แบคทีเรียคือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียบง่ายจนไม่มีนิวเคลียสและส่วนใหญ่มีโครโมโซมเพียงแท่งเดียว. แบคทีเรียอยู่ในร่างกายของเรานับล้านล้านตัว ส่วนใหญ่อยู่ในระบบย่อยอาหาร. แบคทีเรียช่วยเราย่อยอาหารและเป็นแหล่งสำคัญของวิตามินเค ซึ่งจำเป็นต่อการแข็งตัวของเลือด.
จากแบคทีเรียที่รู้จักกันราว ๆ 4,600 ชนิด มีเพียง 300 ชนิดเท่านั้นที่ถือกันว่าเป็นจุลชีพที่ทำให้เกิดโรค. กระนั้น แบคทีเรียก็เป็นแหล่งที่มาของโรคต่าง ๆ ซึ่งมีรายชื่อยาวเหยียดทั้งในพืช, สัตว์, และมนุษย์. ในมนุษย์ โรคต่าง ๆ ที่เกิดจากแบคทีเรียรวมไปถึงวัณโรค, อหิวาตกโรค, คอตีบ, แอนแทร็กซ์, ฟันผุ, ปอดบวมบางชนิด, และโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์หลายโรค.
โปรโตซัว เหมือนกับแบคทีเรีย คือเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แต่มันอาจมีมากกว่าหนึ่งนิวเคลียส. อะมีบา, ไตรพาโนโซม และปรสิตที่ก่อให้เกิดโรคมาลาเรียก็จัดเป็นโปรโตซัวด้วย. ประมาณหนึ่งในสามของโปรโตซัวที่มีชีวิตนั้นเป็นปรสิต ซึ่งมีประมาณ 10,000 ชนิด แม้ว่ามีปรสิตเพียงไม่กี่ชนิดที่ทำให้มนุษย์เป็นโรค.
ราก็อาจเป็นสาเหตุของการเจ็บป่วยได้เช่นกัน. สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีหนึ่งนิวเคลียสและมีเส้นใยสานกันเป็นแผ่น. การติดเชื้อที่พบมากที่สุดคือขี้กลาก อย่างเช่น โรคน้ำกัดเท้า, และโรคราแคนดิดา. การติดเชื้อราที่ร้ายแรงมักเกิดขึ้นเฉพาะกับคนที่มีภูมิต้านทานอ่อนแอเนื่องจากทุโภชนาการ, เป็นโรคมะเร็ง, ใช้ยาเสพติด, หรือติดเชื้อไวรัสซึ่งกดระบบภูมิคุ้มกัน.
[รูปภาพ]
ไวรัสอีโบลา
แบคทีเรีย “สแตฟีโลคอกคัส เอาเรอัส”
เชื้อราขี้กลาก
โปรโตซัว “จิอาร์เดีย แลมเบลีย”
[ที่มาของภาพ]
CDC/C. Goldsmith
CDC/Janice Carr
Courtesy Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México
© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol
[ภาพหน้า 4]
อะเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ผู้ค้นพบเพนิซิลลิน
