คณะสัตวแพทยศาสตร์ และ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ ร่วมวิจัยและพัฒนา “นวัตกรรมกระจกตาเทียมสามมิติจากสเต็มเซลล์” เพื่อรักษาแผลลึกที่กระจกตาสุนัข แก้ปัญหาวิธีการรักษาที่ใช้เนื้อเยื่อทดแทน ซึ่งหายากและมีราคาสูง เพื่อให้สุนัขกลับมาสบายตา และมองเห็นได้ชัดเจนอีกครั้ง

สุนัขของคุณมีอาการเหล่านี้บ้างหรือไม่ ? ลืมตาได้ไม่ค่อยเต็มที่นัก หรี่ หรือ กระพริบตาบ่อย ๆ มีน้ำตาไหลค่อนข้างมาก บางทีน้ำตาขุ่นเป็นเมือก หรือ ขี้ตาเป็นสีเขียว เยื่อตาขาวมีสีแดงขึ้นผิดปกติ ตาดูไม่ใสเหมือนเดิม กระจกตาขุ่นขึ้น มีเส้นเลือดที่กระจกตา หากคำตอบของคุณคือ “ใช่” สัตว์เลี้ยงของคุณอาจกำลังเป็นโรคแผลที่กระจกตา หากไม่ได้รับการรักษาอย่างถูกวิธี ก็จะทำให้น้องหมาตาบอดได้ในที่สุด

ปัจจุบัน มีสุนัขที่เข้ารับการรักษาโรคแผลที่กระจกตามีจำนวนมากขึ้น เฉพาะที่ โรงพยาบาลสัตว์เล็ก คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยแห่งเดียว มีสุนัขที่มีแผลในกระจกตาเข้ารับการรักษาทุกวัน

อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ ต่อสหะกุล

“เราเจอรอยโรคแบบนี้ในสุนัขค่อนข้างเยอะ โรคแผลในกระจกตานี้เกิดขึ้นจากหลายสาเหตุ เช่น สุนัขเกาตาตัวเอง เพราะมีปัญหาภูมิแพ้ ทำให้คันรอบ ๆ ดวงตา แล้วเกาจนเกิดรอยโรค การต่อสู้กับสุนัขด้วยกัน โดนแมวข่วน หรือ เกิดอุบัติเหตุ เดินชนสิ่งต่าง ๆ” อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ ต่อสหะกุล ภาควิชาอายุรศาสตร์ คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวถึงปัญหาที่เป็นจุดเริ่มต้นในการวิจัยและพัฒนานวัตกรรม “กระจกตาเทียมสามมิติจากสเต็มเซลล์” เพื่อให้เจ้าตูบแสนรักกลับมามองเห็นได้ชัด และสบายตาอีกครั้ง

“การรักษาที่ทำอยู่ในปัจจุบัน เราใช้แผ่นกราฟท์ที่ทำมาจากเนื้อเยื่อทดแทน เช่น เนื้อเยื่อที่ทำมาจากกระเพาะปัสสาวะของหมู รกของสุนัข ซึ่งเนื้อเยื่อดังกล่าว หายากและราคาค่อนข้างสูง รวมถึงมีโอกาสก่อให้เกิดการระคายเคือง และอักเสบหลังการผ่าตัดได้ เราเลยคิดว่า หากสามารถผลิตนวัตกรรมกระจกตาเทียมขึ้นมาเอง โดยใช้วัสดุจากธรรมชาติที่หาได้ง่าย และลดโอกาสที่จะก่อให้เกิดการอักเสบ ก็น่าจะดีกว่า” อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ กล่าว

กระจกตาเทียมสามมิติจากสเต็มเซลล์ ทางเลือกใหม่ที่สดใสกว่า
จากความตั้งใจในการแก้ปัญหาดวงตาให้สุนัข ทีมวิจัยจากคณะสัตวแพทยศาสตร์​ โดย ศูนย์ Veterinary Stem Cell and Bioengineering Innovation Center (VSCBIC) จึงเริ่มศึกษาเพิ่มเติมในเรื่องของสเต็มเซลล์ และทำงานร่วมกับ ศูนย์วิจัยวิศวกรรมชีวเวช คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ ที่มีความรู้ความชำนาญทางด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อ เพื่อช่วยในการทำวัสดุยึดเกาะสำหรับเลี้ยงสเต็มเซลล์

รูปแสดงแผ่นฟิล์มที่ทำมาจากไหมไฟโบรอินและเจลาติน

“เนื้อเยื่อกระจกตาเทียม ได้มาจากการเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์กระจกตาจริงของสุนัข บนโครงสร้างวัสดุธรรมชาติ ที่ทำมาจากไหมไฟโบรอิน (silk fibroin) ผสมกับ เจลาติน ซึ่งเป็นวัสดุที่หาได้ง่ายในประเทศไทย และมีราคาถูก มีความแข็งแรง มีความใสที่สามารถมองเห็นได้ และยึดเกาะเซลล์ได้ดี ทำให้เซลล์เป็นสามมิติเทียบเคียงกับเนื้อเยื่อกระจกตาจริง” อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ อธิบาย

นวัตกรรมนี้สามารถใช้รักษาปัญหากระจกตาทะลุในสุนัข และแผลกระจกตาที่มีขนาดใหญ่ ที่ไม่สามารถเย็บเนื้อกระจกตาได้ หรือ แผลที่ลึกมาก ๆ ที่ชิ้นส่วนของเนื้อกระจกตาหายไปค่อนข้างมาก

รูปแสดงแผ่นฟองน้ำที่ทำมาจากไหมไฟโบรอินและเจลาติน

4 จุดเด่นนวัตกรรมกระจกตาเทียมสามมิติ มีดังต่อไปนี้
1. เหมือนผิวกระจกตาจริง จากการวิจัย พบว่า สเต็มเซลล์ที่เพาะเลี้ยงในแล็บสามารถสร้างเซลล์เนื้อเยื่อ extracellular Metrix เชื่อมต่อกันได้ โครงร่างเหมือนผิวกระจกตาจริง โดยเฉพาะการเรียงตัวของสเต็มเซลล์ที่กระจกตาจะพิเศษตรงที่จะเรียงเป็นระเบียบกว่าตำแหน่งอื่น ซึ่งจะช่วยเรื่องคงความใสของกระจกตาได้ดี เมื่อเทียบกับวัสดุทดแทนอื่น ๆ ที่ใช้ในปัจจุบันที่ค่อนข้างขุ่น เช่น แผ่นกราฟต์
2. เป็นวัสดุธรรมชาติทั้งหมด สเต็มเซลล์ที่นำมาใช้ คือ สเต็มเซลล์ที่เก็บจากกระจกตาของสุนัขที่รับการรักษาเอง หรือ เก็บจากซากที่เพิ่งเสียชีวิตไม่นาน ดังนั้น โอกาสที่จะเกิดการอักเสบ หรือ ระคายเคืองหลังจากการปลูกถ่ายจึงมีน้อย ในส่วนของโครงสร้างสำหรับให้เซลล์ยึดเกาะก็ทำมาจากวัสดุไหมไฟโบรอิน (silk fibroin) ผสมกับ เจลาติน เมื่อเวลาผ่านไป สเต็มเซลล์จะสร้างเครือข่ายเซลล์ของตัวเองขึ้นมา จนได้เป็นชิ้นส่วนสามมิติขึ้นมา แต่วัสดุโครงสร้างจะถูกเอนไซม์ย่อยสลายไปตามธรรมชาติ
3. สามารถตัดแต่งได้ในขั้นตอนการปลูกถ่าย เนื่องจากชิ้นส่วนเป็นแผ่นสามมิติ จึงสามารถตัดแต่งให้รูปร่างพอดีกับแผลในส่วนที่กระจกตาขาดไปได้
4. ช่วยให้แผลหายเร็วขึ้น สเต็มเซลล์เป็นเซลล์ที่มีชีวิต และมีคุณสมบัติที่ช่วยในการสร้างเครือข่าย ทำให้มีการยึดเกาะกันของเซลล์ ช่วยเรื่องความแข็งแรง และช่วยสร้างคอลลาเจน เกิดการฟื้นฟูสมานแผล ซึ่งต่างจากการใช้แผ่นกราฟต์ที่ไม่มีเซลล์ที่มีชีวิต

รูปแสดงแผ่นกระจกตา 3 มิติ ที่ทำมาจากไหมไฟโบรอินและเจลาติน

ปัจจุบัน นวัตกรรม “กระจกตาเทียมสามมิติจากสเต็มเซลล์” ยังอยู่ในขั้นการทดสอบในห้องปฏิบัติการ เพื่อศึกษาคุณสมบัติว่า กระจกตาเทียมสามมิติ สามารถใช้ทดแทนกระจกตาได้จริงหรือไม่ และมีปฏิกิริยากับร่างกายสัตว์อย่างไร ซึ่ง อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ เผยว่า ในหลายประเทศ การวิจัยนวัตกรรมดังกล่าว ก็กำลังอยู่ในระดับห้องปฏิบัติการเช่นกัน

“งานวิจัยของเราได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ซึ่งคาดว่า นวัตกรรมนี้น่าจะได้นำมาใช้จริงกับสุนัขในไม่กี่ปีข้างหน้า และในอนาคต เราวางแผนที่จะนำองค์ความรู้นี้ไปประยุกต์ใช้ในแมวด้วย ตั้งแต่การเก็บเซลล์ หาตำแหน่งเซลล์ แยกเซลล์ และการเรียงเซลล์” อาจารย์สัตวแพทย์หญิง ดร.ชูติรัตน์ กล่าวทิ้งท้าย

ผู้สนใจสามารถอ่านงานวิจัยต่อได้ที่ https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35120168/