3D Bioprinting เทคโนโลยีพลิกชีวิต
นิตยสาร Trust ฉบับที่ 56 | คอลัมน์ Health Protection Advisory
จะดีแค่ไหนหากเราสามารถเปลี่ยนอวัยวะใหม่ได้ดั่งใจ ไม่ว่าอวัยวะเดิมจะเสื่อมสภาพไปตามอายุ หรือเสียหายจากการประสบอุบัติเหตุก็ตาม ถ้าเรายังมีอวัยวะสำรองที่สร้างจากเซลล์ของเราเองเข้ามาแทนที่ได้อย่างสมบูรณ์แบบก็คงจะดีไม่น้อย ซึ่งเทคโนโลยี 3D Bioprinting กำลังจะเข้ามาทำหน้าที่นี้
เทคโนโลยี 3D Bioprinting เป็นอีกหนึ่งความล้ำหน้าทางการแพทย์ที่จะสามารถเนรมิตอวัยวะใหม่ให้มนุษย์ได้ตามต้องการ ซึ่งเป็นการทำงานร่วมกันระหว่างเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติกับชิ้นส่วนชีวภาพโดยการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) เป็นการสร้างชิ้นงานขึ้นจากแบบจำลองที่ออกแบบในคอมพิวเตอร์ ซึ่งในกระบวนการพิมพ์จะเป็นการเติมเนื้อวัสดุขึ้นมาทีละขั้นจนได้ออกมาเป็นวัสดุที่มีมิติ กว้าง ยาว ลึก เหมือนวัสดุจริง โดยปัจจุบันสามารถใช้สร้างได้ตั้งแต่ของชิ้นเล็ก ไปจนถึงของชิ้นใหญ่อย่างเรือ สำหรับวัสดุที่นำมาใช้สร้างชิ้นงานทั่วไปจะเป็นพลาสติก โลหะ หรือเซรามิก แต่ 3D Bioprinting เทคโนโลยีทางการแพทย์นี้เป็นการต่อ ยอดมาจากการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งจะนำมาใช้ในการสร้างอวัยวะมนุษย์ โดยใช้เซลล์เนื้อเยื่อหรือชิ้นส่วนชีวภาพของคนนั้นๆ มาเรียงซ้อนกันทีละขั้นเพื่อสร้างเป็นอวัยวะสำรองของมนุษย์
การสร้างอวัยวะด้วยเทคโนโลยี 3D Bioprinting จะแก้ปัญหาการปฏิเสธอวัยวะของร่างกาย ซึ่งนับเป็นปัญหาหลักในการปลูกถ่ายอวัยวะแบบเดิม เนื่องจากวัสดุที่นำมาใช้สร้างอวัยวะด้วย 3D Bioprinting เป็นเซลล์เนื้อเยื่อของตัวผู้ป่วยเอง และเชื่อว่าด้วยเทคโนโลยีนี้จะสามารถช่วยชีวิตมนุษย์ได้หลายล้านคนในแต่ละปี และอาจสามารถช่วยเติมเต็มให้ผู้พิการสามารถมีอวัยวะได้ปกติเหมือนคนทั่วไปด้วยเซลล์เนื้อเยื่อของตัวเองแทนที่จะใช้อวัยวะเทียมที่สร้างจากวัสดุอื่น
โดยวงการแพทย์ ใช้เทคโนโลยี 3D Printing ในการสร้างขาเทียมด้วยวัสดุอื่นมาตั้งแต่ช่วงปี 2000 จนกระทั่งเครื่อง 3D Bioprinter ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกในปี 2003 โดย Thomas Boland นักวิทยาศาสตร์จาก The University of Texas at El Paso หลังจากนั้น 3D Bioprinting ก็ได้รับการพัฒนาต่อยอดอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่การสร้างหลอดเลือดในช่วงแรก จนถึงการสร้างเนื้อเยื่อปอด ตับ ไต และล่าสุดหัวใจ แม้ปัจจุบันชิ้นส่วนเหล่านี้จะสร้างขึ้นเพื่อจำลองการทำงานของอวัยวะจริงเพื่อการศึกษา แต่ล่าสุดเริ่มมีการทดลองใส่อวัยวะเทียมที่สร้างจาก Bioink ในหนู โดยทีมวิจัยจากบริษัท Organovo ในสหรัฐฯ และมีการคาดการณ์ว่าในช่วง 1-2 ปีนี้ จะเริ่มได้เห็นการทดลองใส่อวัยวะที่สร้างจากเทคโนโลยี 3D Bioprinting ในคน
ในอนาคต 3D Bioprinting จะช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนอวัยวะปลูกถ่ายที่นับเป็นปัญหาระดับโลก โดยข้อมูลจาก Health Resources and Services Administration (HRSA) ของสหรัฐฯ ระบุว่า ณ สิ้นเดือนกุมภาพันธ์ 2021 มีผู้ป่วยที่รอการปลูกถ่ายอวัยวะอยู่กว่า 107,000 คน (ยังไม่รวมกลุ่มคนที่ได้รับการวินิจฉัยว่าไม่ควรอยู่ใน Waiting List เช่น ผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรง และผู้สูงอายุ) ซึ่งที่ผ่านมาในปี 2020 มีผู้ได้รับบริจาคอวัยวะเพื่อปลูกถ่ายเพียง 39,000 คน และมีผู้ป่วยเสียชีวิตระหว่างรออวัยวะถึง 17 คนต่อวัน
แม้เทคโนโลยี 3D Bioprinting จะเป็นเทคโนโลยีใหม่ แต่ต้นทุนกลับไม่ได้สูงจนเกินเอื้อม จากข้อมูลของ National Foundation for Transplants ของสหรัฐฯ พบว่าต้นทุนในการปลูกถ่ายไตอยู่ที่ประมาณ 300,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ในขณะที่เครื่อง 3D Bioprinter ที่ใช้ในการสร้างอวัยวะจากเนื้อเยื่อของมนุษย์อยู่ที่ประมาณเครื่องละ 10,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เท่านั้น และคาดว่าในอนาคตเมื่อเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนา ค่าใช้จ่ายสำหรับ 3D Bioprinting จะลดต่ำลงได้อีกมาก และนี่เป็นอีกหนึ่งเหตุผลที่ผู้เชี่ยวชาญในวงการแพทย์และนักวิจัยพยายามอย่างมากที่จะพัฒนาเทคโนโลยีนี้เพื่อสามารถนำมาใช้งานได้จริงในที่สุด
เทคโนโลยีทางการแพทย์ที่พัฒนาอย่างไม่หยุดยั้งจะช่วยยืดอายุให้มนุษย์เราได้ยืนยาวขึ้นและมีอวัยวะที่สมบูรณ์แบบ แต่สิ่งเหล่านี้มาคู่กับค่าใช้จ่ายในการดูแลสุขภาพที่สูงขึ้นด้วย ดังนั้น นอกจากเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าอย่าง 3D Bioprinting ที่จะช่วยซ่อมแซมร่างกายของเราแล้ว การทำประกันสุขภาพจะเป็นอีกทางหนึ่งที่จะช่วยให้เราสามารถเข้าถึงบริการทางการแพทย์เหล่านี้ได้
