เป็นเกียรติมากครับที่ได้มาที่นี่
ณ กรุงเอดินบะระ สกอตแลนด์
ถิ่นที่กำเนิดของเข็มและหลอดฉีดยา
ห่างออกไปจากตรงนี้ไม่ถึงไมล์
ในปี ค.ศ. 1853 ชาวสกอตคนหนึ่ง
ได้จดสิทธิบัตรฉบับแรกๆ ของเขา สำหรับเข็มและหลอดฉีดยา
ชื่อของเขาคือ อเล็กซานเดอร์ วูด
และที่นั่นก็คือ ราชวิทยาลัยแพทย์แห่งกรุงเอดินบะระ
นี่คือสิทธิบัตรที่ว่า
สิ่งที่กระตุกความคิดผมเมื่อเห็นมันในวันนี้
ก็คือ มันเกือบที่จะเหมือน
กับเข็มที่เราใช้ในปัจจุบัน
ถึงแม้ว่ามันมีอายุ 160 ปี
เรามาพูดถึงเรื่องของวัคซีนกัน
วัคซีนส่วนใหญ่นั้นถูกให้
ผ่านเข็มและหลอดฉีดยา เทคโนโลยีอายุ 160 ปี
แล้วจะว่าไป
วัคซีนก็เป็นเทคโนโลยีที่ประสบความสำเร็จในหลายระดับ
ถ้าไม่นับเรื่องน้ำสะอาดและสุขอนามัยที่ดี
วัคซีนนั้นเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่สุด
ที่ได้ช่วยยืดชีวิตของเรา
มันเป็นผลงานที่ยากจะหาใครต่อกรได้
แต่ก็เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ
วัคซีนมีจุดอ่อนของมัน
และเข็มกับหลอดฉีดยา
ก็เป็นกุญแจสำคัญของจุดอ่อนนั้น
ของเทคโนโลยีเก่าๆ นี้
เรามาเริ่มจากจุดที่เห็นได้ชัดก่อน
พวกเราหลายๆ คนไม่ชอบเข็มและหลอดฉีดยา
ผมก็ด้วยครับ
แต่อย่างไรก็ดี ร้อยละ 20 ของประชากร
มีพฤติกรรมที่เรียกว่า อาการกลัวเข็ม
นั่นมันยิ่งกว่าไม่ชอบเข็มเสียอีก
นั่นจะทำให้คนหลีกเลี่ยงการรับวัคซีน
เพราะว่ากลัวเข็ม
และนั้นก็เป็นปัญหาต่อการขยายการใช้วัคซีน
ทีนี้ อีกเรื่องสำคัญที่เกี่ยวข้องกัน
ก็คือ การเกิดแผลจากการใช้เข็ม
และองค์การอนามัยโลกรายงานว่า
มีการเสียชีวิตประมาณ 1.3 ล้านรายต่อปี
ที่เกิดขึ้นเพราะการติดเชื้อ
จากแผลที่เกิดจากการใช้เข็ม
นี่คือ การเสียชีวิตก่อนวัยอันควร
ครับ มันมีสองสิ่งที่คุณอาจเคยได้ยิน
แต่เข็มและหลอดฉีดยา
ยังมีข้อด้อยอีกสองอย่างที่คุณอาจไม่เคยได้ยิน
อย่างแรกก็คือ มันอาจลดประสิทธิภาพ
ของวัคซีนแบบใหม่
ในเรื่องของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
และอย่างที่สองก็คือ มันอาจเป็นตัวการ
ของปัญหาเรื่องการขนส่งด้วยระบบแช่เย็น ที่ผมจะเล่าให้คุณฟังเช่นกัน
ผมจะเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับงานบางส่วน
ที่ทีมของผมและผมกำลังวิจัยกันอยู่ในออสเตรเรีย
ณ มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์
เป็นเทคโนโลยีที่ออกแบบมา เพื่อที่จะต่อกรปัญหาทั้งสี่
และเทคโนโลยีนั้นก็เรียกว่า นาโนแพทช์ (Nanopatch)
นี่คือตัวอย่างของนาโนแพทช์
เมื่อมองด้วยตาเปล่า
มันเหมือนจะเป็นเพียงผืนสี่เหลี่ยม
ที่เล็กว่าแสตมป์
แต่ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
สิ่งที่คุณเห็นคือหนามเล็กๆ เป็นพันๆ
ที่ไม่สามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่า
และมันก็มีปลายแหลมนั่นประมาณ 4,000 อัน
บนผื่นสี่เหลี่ยมนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับเข็ม
และผมได้ออกแบบปลายแหลมเหล่านั้น
ให้ทำหน้าที่สำคัญ ซึ่งก็คือทำงานร่วมกับระบบภูมิคุ้มกันของผิวหนัง
นั่นเป็นหน้าที่ที่สำคัญมากๆ
ที่เป็นคุณสมบัติของนาโนแพทช์
เราสร้างนาโนแพทช์
ด้วยเทคโนโลยี
ที่เรียกว่า deep reactive ion etching
และเทคนิคดังกล่าวก็เป็นเทคนิค
ที่ได้มาจากอุตสาหกรรมผลิตอุปกรณ์กึ่งตัวนำ
ฉะนั้นมันจึงใช้ทุนต่ำ
และสามารถที่จะทำออกมาได้เป็นจำนวนมาก
ทีนี้ เราก็เคลือบวัคซีนแบบแห้ง ไว้บนปลายแหลมของนาโนแพทช์
และวางมันลงบนผิวหนัง
รูปแบบการใช้ที่ง่ายที่สุด
คือการใช้นิ้วของเรานี่แหละ
แต่นิ้วของเราก็มีข้อจำกัด
เราก็เลยมีอุปกรณ์สำหรับมัน
และมันก็เป็นอุปกรณ์ง่ายๆ
จะเรียกว่านิ้วพิเศษก็ได้
มันเป็นอุปกรณ์ที่งานด้วยสปริง
เมื่อเราวางนาโนแพทช์ลงไปบนผิวหนัง
(คลิ๊ก)
มีบางอย่างที่เกิดขึ้นในทันที
อย่างแรก ปลายแหลมบนนาโนแพทช์
ผ่านผิวหนังหนาๆ ชั้นนอกลงไป
และวัคซีนก็ถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว
ในเพียงไม่ถึงนาที
จากนั้นเรานำสามารถเอานาโนแพทช์ออกได้
และทิ้งมันไป
และอันที่จริง เราสามารถที่จะนำอุปกรณ์ช่วย กลับมาใช้ใหม่ได้
นั่นก็คงทำให้คุณรู้จักนาโนแพทช์มากขึ้น
และคุณก็คงได้เห็นจุดเด่นหลักๆ ของมันในทันที
เราได้บอกว่ามันไร้เข็ม
ปลายแหลมเหล่านี้ที่คุณมองไม่เห็น
และแน่นอน เราสามารถที่จะหลีกเลี่ยง
อาการกลัวเข็มได้ด้วย
ตอนนี้ ถ้าเราย้อนกลับไปคิดเกี่ยวกับ
จุดเด่นอีกสองข้อที่สำคัญมากๆ
อย่างหนึ่งก็คือมันเพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน ผ่านวิธีการให้วัคซีน
และอย่างที่สองก็คือ กำจัดระบบระบบแช่เย็น
เอาล่ะ มาเริ่มที่อย่างแรกก่อน แนวคิดเรื่องการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน
มันต้องใช้เวลาสักนิดก่อนที่จะเข้าใจ
แต่ผมจะลองอธิบายแบบง่ายๆ ครับ
ถ้าผมลองย้อนกลับไป และอธิบายให้คุณฟังง่ายๆ
ว่าวัคซีนทำงานอย่างไร
วัคซีนทำงานโดย การนำสิ่งที่เรียกว่าแอนติเจน
เข้าสู่ร่างกายของเรา
ซึ่งแอนติเจนนั้น คือรูปแบบของเชื้อโรคที่ไม่มีอันตราย
ทีนี้ เชื้อโรคที่ไม่อันตราย เจ้าแอนติเจนนั่น
หลอกร่างกายของเราให้เพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน
เรียนรู้และจดจำ ว่าจะจัดการอย่างไรกับผู้บุกรุก
เมื่อผู้บุกรุกตัวจริงเข้ามา
ร่างกายสามารถที่จะตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
ที่เกี่ยวข้องกับวัคซีน
และยับยั้งการเกิดโรค
มันทำเช่นนั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทีนี้ วิธีการที่เราทำกันในปัจจุบัน ด้วยเข็มและหลอดฉีดยา
ก็คือ วัคซีนส่วนใหญ่นั้นถูกให้ด้วยวิธีนั้น
โดยใช้เทคโนโลยีเก่า และเข็ม
แต่มันอาจเป็นที่โต้แย้งได้ว่า เข็มนั้นลดประสิทธิภาพของการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน
มันพลาดจุดที่ภูมิคุ้มกันโปรดปรานในผิวหนัง
เพื่อที่จะอธิบายแนวคิดนี้
พวกเราต้องเดินทางลงไปยังผิวหนัง
เริ่มจากหนึ่งในปลายแหลมพวกนั้น
และการวางนาโนแพทช์ลงบนผิวหนัง
และพวกเราก็เห็นข้อมูลรูปแบบนี้
ทีนี้ นี่คือข้อมูลจริงๆ
สิ่งที่เราเห็นคือ ปลายแหลมหนึ่ง
จากนาโนแพทช์ที่วางลงบนผิวหนัง
และชั้นสีต่างๆ กัน
เพื่อที่จะให้คุณเข้าใจถึงขนาด
ถ้าเอาเข็มมาแสดงตรงนี้ มันอาจจะดูใหญ่เกินไป
มันน่าจะมีขนาดใหญ่เป็น 10 เท่า
ของขนาดจอ และลึกกว่า 10 เท่าเช่นกัน
มันเกินกรอบนี้
คุณเห็นได้ทันทีว่าเรามีปลายแหลมเหล่านี้ในผิวหนัง
ชั้นสีแดงเป็นชั้นหนาของผิวหนังชั้นนอกที่ตายแล้ว
แต่ชั้นสีน้ำตาลและบานเย็น
เต็มไปด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกัน
ดังเช่นตัวอย่างนี้ ในชั้นสีน้ำตาล
มีเซลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า แลงเกอร์ฮานเซลล์
ทุกๆ ตารางมิลลิเมตรของร่างกายของเรา
เต็มไปด้วยแลงเกอร์ฮานเซลล์เหล่านั้น
เซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านั้นและเซลล์อื่นๆ ด้วย
ที่เราไม่ได้ย้อมสีให้เห็นในภาพนี้
แต่คุณคงจินตนาการได้ว่า นาโนแพทช์
ทะลวงเข้าไปถึงจริงๆ
เราพุ่งเป้าไปยังเซลล์ที่ว่านี้เป็นพันๆ
ที่อยู่บนผิวหนังช่วงแคบๆ
ไม่เกินกว่าความกว้างของเส้นผม
เรื่องที่ว่าชายผู้ประดิษฐ์สิ่งนั้น และออกแบบมันให้ทำงานนั้น
ผมคิดว่ามันน่าตื่นเต้น ทำไมน่ะหรือ
จะเป็นยังไง ถ้าคุณได้กำหนดเซลล์เป้าหมาย
ในโลกของวัคซีน นั่นหมายความว่าอย่างไร
โลกของวัคซีนนั้นเริ่มที่จะดีขึ้นเรื่อยๆ
มันเป็นระบบระเบียบมากขึ้น
แต่อย่างไรก็ดี คุณยังไม่รู้จริงๆ หรอก
ว่าวัคซีนจะใช้การได้หรือเปล่า
จนกว่าคุณจะถลกแขนเสื้อขึ้น
และให้วัคซีน และรอ
มันเป็นเหมือนเกมส์เสี่ยงโชค แม้กระทั่งในปัจจุบัน
ดังนั้น เราต้องเล่นเกมส์เสี่ยงดวงนั้น
เรานำวัคซีนโรคหวัดมา
เราเคลือบมันบนนาโนแพทช์
และเราวางแผ่นนาโนแพทช์บนผิวหนัง
และเราก็รอ
นี่คือ ภายในสัตว์ที่มีชีวิต
เรารอหนึ่งเดือน
และนี่คือสิ่งที่เราค้นพบ
นี่เป็นผลการทดลอง ที่แสดงถึงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
ที่เราได้จากนาโนแพทช์
เทียบกับที่ได้จากการฉีดยาให้กับกล้ามเนื้อ ด้วยเข็มและหลอดฉีดยา
ที่แกนนอน แสดงขนาดของยาในหน่วยนาโนกรัม
ที่แกนตั้ง แสดงระดับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
และเส้นประ บ่งบอกระดับการป้องกัน
เหนือขึ้นไปจากเส้นนั้น ถือว่ามันให้การป้องกันได้
แต่ถ้ามันอยู่ใต้นั้น แสดงว่ามันไม่ได้ผล
ดังนั้น เส้นแดงนั้นเกือบจะอยู่ใต้เส้นประนั่น
และเมื่อใช้เข็ม เรากระตุ้นจนถึงระดับการป้องกัน ได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น
ด้วยปริมาณยาสูงถึง 6000 นาโนกรัม
แต่ลองสังเกตความแตกต่างที่ชัดเจน
จากเส้นสีฟ้า
นั่นเป็นสิ่งที่เราได้จากการใช้นาโนแพทช์
ปริมาณยาที่ใช้สำหรับนาโนแพทช์นั้น
ให้ข้อมูลทางการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ที่ต่างไปอย่างสิ้นเชิง
นี่เป็นเหมือนโอกาสทอง
อยู่ดีๆ เราก็ได้คานงัดใหม่เอี่ยม
ในโลกแห่งวัคซีน
เราผลักมันไปทางหนึ่ง
เราก็จะใช้วัคซีนที่มีประสิทธิภาพ และให้การป้องกันได้
แต่ราคาแพง
ด้วยปริมาณยาที่น้อยกว่าการใช้เข็ม 100 เท่า
นั่นจะทำให้ค่าใช้จ่ายสำหรับวัคซีนลดจาก 10 ดอลล่าร์ เป็น 10 เซนต์ทันที
และนั่นก็สำคัญอย่างมากต่อประเทศกำลังพัฒนา
แต่อีกมุมมองหนึ่งสำหรับสิ่งนี้คือ
เราสามารถจะนำวัคซีนซึ่งตอนนี้ยังไร้ประสิทธิภาพ
แล้วทำให้มันเลยเส้นนั้นขึ้นไป
และทำให้พวกมันมีคุณสมบัติในการปกป้อง
และแน่ล่ะครับ ในโลกของวัคซีน
นั่นมันก็สำคัญ
ลองคิดดูถึงโรคร้ายทั้งสาม
เอชไอวี มาลาเรีย วัณโรค
พวกมันคร่าประมาณ 7 ล้านชีวิตต่อปี
และไม่มีวัคซีนไหนที่ได้ผลกับพวกมัน
ดังนั้น ด้วยคานงัดใหม่ที่เราได้จากนาโนแพทช์
เราน่าจะช่วยให้มันเกิดขึ้นได้
เราสามารถที่จะกดคานนั้นให้ช่วยยกว่าที่วัคซีนเหล่านี้ ให้พ้นเส้นกำกับ
และแน่นอนครับ พวกเราได้ทำวิจัยในห้องทดลอง
กับวัคซีนต่างๆ ก็เห็นผลลัพธ์คล้ายๆ กัน
ได้กราฟคล้ายๆ กันนี้
กับที่เราทดสอบกับวัคซีนโรคหวัด
ผมอยากจะเปลี่ยนมาพูดถึง
ข้อด้อยอีกอย่างของวัคซีนในปัจจุบัน
และนั่นก็คือ ความจำเป็นของระบบให้ความเย็น
อย่างชื่อของมันเลยครับ ระบบให้ความเย็น
มันจำเป็นที่วัคซีนจะต้องอยู่ในสภาพที่เหมาะสม ตั้งแต่การผลิต
ตลอดไปจนถึงตอนนำไปใช้
มันต้องถูกแช่เย็น
ครับ นั่นเป็นอุปสรรค์ในการขนส่งที่ท้าทาย
แต่เรามีวีธีการครับ
นี่ค่อนข้างจะสุดโต่งทีเดียว
แต่มันช่วยให้คุณจินตนาการออก
โดยเฉพาะในที่ซึ่งยากแก่การเข้าถึง
เครื่องมือต่างๆ ที่จำเป็น
ต่อการแช่เย็นวัคซีน
ถ้าวัคซีนอุ่นเกินไป วัคซีนก็จะเสื่อมสภาพ
แต่น่าสนใจครับ ถ้ามันเย็นเกินไป
วัคซีนก็เสื่อมสภาพได้เหมือนกัน
เอาล่ะ เดิมพันเราสูงมากครับ
องค์อนามัยโลกคาดว่าในทวีปแอฟริกา
ประเมินว่า กว่าครึ่งของวัคซีนที่ใช้
มีประสิทธิภาพไม่สมบูรณ์
เพราะว่า ในบางช่วงระบบแช่เย็นเสีย
ดังนั้นมันจึงเป็นปัญหาใหญ่ และมันก็เกี่ยวข้องกับเข็มและหลอดฉีดยา
เพราะว่ามันเป็นวัคซีนในรูปของเหลว และเมื่อมันเป็นของเหลว มันก็ต้องแช่เย็น
คุณสมบัติสำคัญของนาโนแพทช์ ก็คือ
วัคซีนนั้นแห้ง
และเมื่อมันแห้ง มันก็ไม่ต้องแช่เย็น
ที่ห้องทดลองของผม เราได้แสดงให้เห็นว่า
เราสามารถเก็บวัคซีนไว้ที่ 23 องศาเซลเซียส
ได้นานกว่าหนึ่งปี โดยไม่เสียประสิทธิภาพเลย
นั่นเป็นการพัฒนาที่สำคัญยิ่งครับ
(เสียงปรบมือ)
พวกเราดีใจ เหมือนกันครับ
ที่เราได้พิสูจน์การทำงานของนาโนแพทช์
อย่างถึ่ถ้วนในสภาพแวดล้อมของห้องทดลอง
และในฐานะนักวิทยาศาสตร์ ผมชอบครับ และผมก็รักวิทยาศาสตร์
อย่างไรก็ดี ในฐานะวิศวกร
ในฐานะวิศวกรชีวการแพทย์
และในฐานะคนคนหนึ่ง
ผมคงจะไม่พอใจหรอกครับ
จนกว่าเราจะได้นำมันออกไปใช้นอกห้องทดลอง
และให้มันเข้าถึงคนจำนวนมาก
โดยเฉพาะคนที่ต้องการมันมากที่สุด
ดังนั้น เราได้เริ่มต้นการเดินทางนี้
และเราได้เริ่มต้นการเดินทางนี้ในวิถึที่ต่างออกไป
เราเริ่มต้นที่ปาปัว นิว กินี
เอาล่ะ ปาปัว นิว กินี เป็นตัวอย่างของประเทศกำลังพัฒนา
มันมีขนาดใหญ่พอๆ กับฝรั่งเศส
แต่มีปัญหาจากอุปสรรค์สำคัญมากมาย
ที่ปรากฏอยู่ในโลกของวัคซีนในปัจจุบัน
มีเรื่องการขนส่ง
ภายในประเทศนี้ มีตู้เย็นที่ใช้แช่วัคซีนเพียง 800 ตู้
มีหลายตู้ที่เก่าแล้ว เช่นตู้นี้ในพอร์ต มอเรสบี หลายๆ ตู้ก็กำลังจะพัง
และอีกหลายตู้ก็ไม่ได้อยู่ทางเหนือ พื้นที่ที่พวกมันเป็นที่ต้องการ
นั่นคือความท้าทาย
นอกจากนั้น ปาปัว นิว กินี ยังมีการเกิดโรคเอชพีวี มากที่สุดในโลก
ฮิวเมน พาปิโลมาไวรัส (human papillomavirus) ปัจจัย [ที่ทำให้เกิดความเสี่ยง] โรคมะเร็งปากมดลูก
ถึงกระนั้น วัคซีนก็ยังไม่แพร่หลาย
เพราะว่ามันแพงเกินไป
จากสองเหตุผลนั้น และคุณสมบัติของนาโนแพทช์
พวกเราลงภาคสนามและนำนาโนแพทช์ไปทดสอบ
ที่ปาปัว นิว กินี
และเราจะติดตามผลนั้นในอีกไม่ช้า
ครับ การทำงานแนวนี้มันไม่ง่ายเลย
มันท้าทายครับ
แต่ไม่มีสิ่งใดอื่นในโลกนี้ที่ผมควรจะทำ
และเมื่อเรามองไปเบื้องหน้า
ผมอยากจะแบ่งปันความคิดกับคุณ
มันเป็นความคิดเกี่ยวกับอนาคต
ที่ซึ่งอัตราการตาย 17 ล้านรายต่อปี
จากโรคคิดต่อที่เรากำลังประสบในขณะนี้
เป็นหมายเหตุทางประวัติศาสตร์
และเป็นหมายเหตุทางประวัติศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จได้
จากวัคซีนที่มีพัฒนาไปอย่างมาก
ครับ ผมยืนอยู่ตรงนี้ในวันนี้ต่อหน้าพวกคุณ
ในสถานที่กำเนิดของเข็มและหลอดฉีดยา
อุปกรณ์ที่มีอายุ 160 ปี
ผมนำเสนอวิธีการใหม่
ที่อาจช่วยให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นได้จริงๆ
และมันก็คือ นาโนแพทช์ ซึ่งมีคุณสมบัติปลอดเข็ม ปลอดความเจ็บปวด
ไม่ต้องพึ่งพาระบบให้ความเย็น และคุณสมบัติกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้น
ขอบคุณครับ
(เสียงปรบมือ)