EpiBone ‘สร้างกระดูก จากสเต็มเซลล์’
“เราสามารถสร้างกระดูกชิ้นใหม่ได้จากเซลล์ของคุณเอง” คำบอกเล่าของ ดร.สารินทร์ ภูมิรัตน สตาร์ทอัพหนุ่มไฟแรง
โดย...วัชราภรณ์ สนทนา สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
“เราสามารถสร้างกระดูกชิ้นใหม่ได้จากเซลล์ของคุณเอง”
คำบอกเล่าของ ดร.สารินทร์ ภูมิรัตน สตาร์ทอัพหนุ่มไฟแรงที่เดินทางลัดฟ้ามาร่วมงาน Startup Thailand 2016 ที่อาจฟังดูเหมือน “เกินจริง” แต่กำลัง “เข้าใกล้ความจริง” เข้ามาทุกที เพราะ ดร.สารินทร์ และทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ไม่เพียงสามารถ “เลี้ยงกระดูกจากเซลล์ต้นกำเนิด หรือ สเต็มเซลล์ (Stem Cell)” ได้สำเร็จเท่านั้น
ล่าสุดพวกเขาได้ผันตัวสู่การเป็น Biotech Startup ภายใต้ชื่อ อีพิโบน (EpiBone) เดินหน้าระดมทุนจากองค์กรต่างๆ และได้รับทุนแล้วมากกว่า 5 ล้านเหรียญสหรัฐ เพื่อเร่งนำองค์ความรู้จากห้องปฏิบัติการสู่การสร้างเป็นผลิตภัณฑ์สำหรับนำไปช่วยเหลือผู้ป่วยที่ต้องผ่าตัดเปลี่ยนกระดูกในอนาคต
ดร.สารินทร์ ผู้ร่วมก่อตั้ง EpiBone กล่าวว่า การริเริ่มสร้างกระดูกจากสเต็มเซลล์ มาจากช่วงที่เรียนปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย มีโอกาสทำงานในแล็บของ Prof.Gordana Vunjak-Novakovic ผู้เชี่ยวชาญงานวิจัยด้านสเต็มเซลล์และวิศวกรรมเนื้อเยื่อ คือ การใช้สเต็มเซลล์สร้างเนื้อเยื่อขึ้นมาเป็นอวัยวะต่างๆ ทำให้ได้ทำงานวิจัยการเลี้ยงกระดูกและกระดูกอ่อนจากสเต็มเซลล์
“ช่วงแรกเลี้ยงกระดูกได้ชิ้นเล็กๆ ขนาด 4-5 มิลลิเมตรเท่านั้น จากนั้นทีมเริ่มอยากสร้างกระดูกที่มีขนาดใหญ่เพียงพอต่อการนำไปใช้กับคนจริงๆ ซึ่งค่อนข้างยากตรงที่ว่า เราจะส่งอาหารเข้าไปให้เซลล์ที่อยู่ภายในได้อย่างไร เช่น ถ้านำชิ้นกระดูก 1 ชิ้น ใส่สเต็มเซลล์แล้วหย่อนลงในขวดอาหาร จะมีแค่เซลล์ที่อยู่ภายนอกเท่านั้นที่ได้อาหารและเติบโตได้ ขณะที่ร่างกายมนุษย์จะมีเส้นเลือดคอยลำเลียงออกซิเจนและสารอาหารเข้าไปยังเซลล์ทุกจุดในร่างกาย ดังนั้นโจทย์สำคัญของการเลี้ยงกระดูกขนาดใหญ่ คือ วิธีให้อาหารเซลล์”
เมื่อพบเป้าหมาย ทีมวิจัยต่างระดมสมองนำความรู้และเทคโนโลยีหลากหลายสาขาทั้งทางด้าน Fluid mechanic, 3D Design, Finite element และ Simulation มาคิดค้นอุปกรณ์และวิธีการเลี้ยงกระดูกจากสเต็มเซลล์ และในที่สุดพวกเขาสามารถเลี้ยงกระดูกจากขนาด 5 มิลลิเมตร ให้มีขนาด 1 เซนติเมตร โดยที่มีรูปร่างโครงสร้างทุกอย่างเหมือนกระดูกได้สำเร็จ ในปี 2010 พร้อมตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
ดร.สารินทร์ กล่าวว่า หลังจากผลงานเผยแพร่ออกไป มีแพทย์ที่โคลัมเบียสนใจเข้ามาร่วมพูดคุย และเห็นพ้องกันว่าอยากสร้างเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อใช้ในคน จึงเกิดเป็นความร่วมมือและให้ทุนทดลองในสัตว์เป็นอันดับแรก ซึ่งเราได้ทดลองในหมูในปี 2012 ขั้นตอนการวิจัยเริ่มจากการสร้างภาพชิ้นกระดูกของหมูที่ต้องการด้วย CT Scan เพื่อดูรูปร่างและขนาดของกระดูก
จากนั้นสร้างชิ้นส่วนกระดูกใหม่ที่จะนำไปปลูกถ่ายด้วยการนำกระดูกวัวมาตัดให้มีรูปร่างที่ต้องการ แล้วนำมาล้างเลือดและเซลล์ออกให้หมด สาเหตุที่เลือกใช้กระดูกวัวเพราะเมื่อกำจัดเลือดและเซลล์ออกหมดแล้ว จะเหลือเพียงโครงสร้างกระดูกที่มีองค์ประกอบที่คล้ายกันกับหมูและคน คือ โปรตีนคอลลาเจนและแร่ธาตุ (ไฮดรอกซีแอปาไทต์)
เมื่อได้ต้นแบบชิ้นกระดูกที่จะนำมาปลูกถ่ายแล้ว ขั้นตอนต่อมา คือ การสกัดสเต็มเซลล์จากหมูทดลองมาใส่ลงในชิ้นกระดูก ใส่อาหาร และเลี้ยงไว้ในอุปกรณ์ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้น เพื่อให้สเต็มเซลล์มีการเจริญเติบโตเพิ่มจำนวนมากพอบนกระดูก ก่อนนำไปผ่าตัดปลูกถ่ายในหมูทดลอง ซึ่งผลการผ่าตัดพบว่า หมูทดลองที่ผ่าตัดใส่ชิ้นกระดูกที่มีสเต็มเซลล์ของหมูเองสามารถเติบโตเชื่อมต่อกับกระดูกในร่างกายของหมูได้ดี
ขณะที่หมูทดลองซึ่งผ่าตัดปลูกถ่ายด้วยกระดูกวัวที่ไม่มีสเต็มเซลล์ กระดูกไม่สามารถเติบโตเชื่อมต่อกับกระดูกในร่างกายได้ แสดงให้เห็นว่ากระดูกที่เลี้ยงจากสเต็มเซลล์ของผู้ป่วยเองนั้นสามารถเติบโตฟื้นฟูซ่อมแซมตัวเองได้อย่างดี
เมื่อเทคโนโลยีพร้อมและมีความหวังที่จะนำไปใช้ช่วยเหลือผู้ป่วยได้จริง พวกเขาจึงผันตัวมาเป็น Startup เริ่มเรียนรู้แนวทางการทำธุรกิจ ออกไปพบปะพูดคุยกับผู้ที่เกี่ยวข้องมากมาย และเร่งระดมทุนจากหน่วยงานและองค์กรต่างๆ เพื่อสร้างงานวิจัยให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ได้จริง
ดร.สารินทร์ กล่าวว่า ผลิตภัณฑ์แรกจะเน้นการสร้างกระดูกโครงหน้าและกะโหลกศีรษะ ซึ่งการดำเนินงานขณะนี้ทีมพยายามสร้างผลิตภัณฑ์ให้ได้มาตรฐานผ่านการรับรองจากองค์การอาหารและยาของประเทศสหรัฐอเมริกา หรือ US Food and Drugs Administration (FDA) รวมถึงองค์กรทางสุขภาพที่เกี่ยวข้อง เพื่อนำผลิตภัณฑ์มายื่นขอทดลองในคนต่อไป
“ทุกวันนี้ผมได้อีเมลจากคนไข้แทบทุกอาทิตย์ว่า น่าจะมีเทคโนโลยีนี้เมื่อ 10 ปีที่แล้ว เขาจะได้ใช้ เพราะว่าตอนนี้ผู้ป่วยหลายๆ คนที่ผ่าตัดนำกระดูกจากส่วนอื่นของร่างกาย เช่น กระดูกเอวมาใช้ ตรงเอวนี่เจ็บมาถึงทุกวันนี้ สิ่งนี้คือแรงผลักดันที่ทำให้พวกเราอยากขับเคลื่อนงานวิจัยให้สำเร็จเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ได้จริงๆ เพื่อให้ผู้ป่วยมีกระดูกที่มีรูปทรงพอดีกับสรีระของตนเอง เกิดขึ้นจากเซลล์ของตนเอง สามารถเติบโตเชื่อมกับกระดูกเดิมได้ดี ลดความเสี่ยงจากการเข้ากันไม่ได้ของอวัยวะเดิมกับอวัยวะใหม่ แพทย์ไม่ต้องผ่าตัดนำกระดูกจากอวัยวะส่วนอื่นมาใช้ ลดการบาดเจ็บ ลดขั้นตอนและเวลาการผ่าตัด ทำให้ผู้ป่วยฟื้นตัวได้เร็ว ใช้ระยะเวลาพักฟื้นในโรงพยาบาลน้อยลง” ดร.สารินทร์ กล่าวทิ้งท้าย