“COXY-AMP” ชุดตรวจโรคโควิด-19 ด้วยเทคนิคแลมป์เปลี่ยนสีในขั้นตอนเดียว

เนื่องจากมีการระบาดอย่างรุนแรงของโรคโควิด-19 ไปทั่วโลก ทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆเพื่อรับมือกับสถานการณ์การแพร่ระบาดในครั้งนี้ ไม่ว่าจะเป็นการผลิตวัคซีนเพื่อป้องกันโรค หรือเทคโนโลยีในการตรวจคัดกรองผู้ป่วย ซึ่งในปัจจุบันมีชุดตรวจคัดกรองโรคโควิด-19 หลายรูปแบบ เช่น ชุดตรวจโรคโควิด-19 แบบรวดเร็ว (Rapid Diagnostic Test; RDT) ที่กำลังเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น เมื่อเทียบกับวิธีการมาตรฐานในการตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส แต่ยังมีข้อเสีย กล่าวคือ วิธี RDT เป็นการตรวจหาแอนติเจนหรือแอนติบอดี ซึ่งการตรวจแอนติเจนต้องได้รับเชื้อมาแล้ว 5-14 วันจึงจะได้ผลที่แม่นยำ ขณะที่การตรวจแอนติบอดีจะตรวจพบในวันที่ 10 เป็นต้นไป จนกระทั่งหายป่วยแล้ว (หากตรวจนอกเหนือจากเวลาดังกล่าวอาจให้ผลที่ไม่แม่นยำ) ส่วนวิธี Real-time RT PCR ที่เป็นวิธีมาตรฐานเป็นการตรวจสารพันธุกรรมของไวรัส แม้ว่ามีความไว และความจำเพาะสูง แต่มีข้อจำกัดด้านเทคนิคบางประการ ทำให้พื้นที่ต่างจังหวัดที่ห่างไกลยังไม่สามารถเข้าถึงการใช้งานได้ ต้องมีผู้เชี่ยวชาญในการทดสอบ และเครื่องมือมีราคาแพง

ดร.ภคพฤฒ คุ้มวัน นักวิจัยทีมวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยและการค้นหาสารชีวภาพ ไบโอเทค สวทช. กล่าวว่า แม้เทคนิค real-time PCR (RT-PCR) จะเป็นวิธีมาตรฐานในการตรวจโรคโควิด-19 ในปัจจุบัน และเป็นเทคนิคที่มีความถูกต้อง แม่นยำ ประสิทธิภาพสูง แต่ว่ายังไม่สามารถนำไปใช้ตรวจคัดกรองผู้ติดเชื้อได้อย่างรวดเร็วและปริมาณมากได้ เนื่องจากเป็นเทคนิคที่มีราคาสูง และจำเป็นต้องใช้เครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่มีเฉพาะในโรงพยาบาลขนาดใหญ่เท่านั้น

“ทีมวิจัยได้พัฒนา “COXY-AMP” ชุดตรวจโรคโควิด-19 ด้วยเทคนิคแลมป์เปลี่ยนสีในขั้นตอนเดียว ซึ่งเทคนิคแลมป์คือการเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรมของเชื้อโรคอย่างจำเพาะเจาะจง ภายใต้อุณหภูมิที่คงที่ จึงทำได้ง่ายในกล่องให้ความร้อน และความพิเศษของ COXY-AMP คือเมื่อเกิดปฏิกิริยาสีจะเปลี่ยนไปโดยอัตโนมัติ จึงสามารถอ่านผลได้ด้วยตาเปล่า ไม่ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญหรือคอมพิวเตอร์ในการประมวลผล

ปัจจุบัน COXY-AMP ประกอบด้วย 2 ชุด คือ 1. COXY-AMP ชุดตรวจโรคโควิด-19 ซึ่งใช้ตรวจหาสารพันธุกรรมชนิด RNA ของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (SARS-CoV-2) แต่ด้วยปัจจุบันวิธีการสกัด RNA จากคนไข้ทำได้หลายวิธี ซึ่งแต่ละวิธีจะให้คุณภาพและปริมาณของ RNA ที่แตกต่างกัน ทีมวิจัยจึงพัฒนาชุดตรวจที่ 2. COXY-AMP Internal Control เป็นชุดตรวจที่ใช้ประเมินคุณภาพของ RNA ที่นำมาทดสอบว่ามีคุณภาพและปริมาณที่ดีพอหรือยัง เพื่อให้ได้ผลการตรวจที่แม่นยำ”

สำหรับวิธีการทำงาน ดร.ภคพฤฒ อธิบายว่า ทั้ง 2 ชุดตรวจ มีขั้นตอนการทำงานที่ง่ายเหมือนกัน เพียงแค่ผู้ใช้ใส่สารพันธุกรรม RNA ที่สกัดได้ในหลอดปฏิกิริยาทดสอบ และนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 75 นาที จากนั้นสีของสารในหลอดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนอัตโนมัติ โดย COXY-AMP ชุดตรวจโรคโควิด-19 จะเปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีเหลือง แสดงว่ามีการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ส่วน COXY-AMP Internal Control จะเปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีเขียว หมายถึงสารพันธุกรรม RNA ที่นำมาทดสอบนั้นมีคุณภาพดีเพียงพอ

“หากนำเทคโนโลยี COXY-AMP มาเปรียบเทียบกับ RT-PCR จะพบว่า COXY-AMP มีต้นทุนในการตรวจคัดกรองเพียง 300 บาทต่อตัวอย่าง ขณะที่ RT-qPCR มีต้นทุนสูงกือบ 1,000 บาท นั่นเท่ากับ COXY-AMP มีราคาถูกกว่าถึง 3 เท่า หากแต่ว่าความเป็นจริงราคาตรวจโรคโควิด-19 ด้วย RT-PCR ในประเทศไทยนั้น มีราคาสูงถึง 5,000 บาทต่อตัวอย่าง ซึ่งถือว่าเป็นราคาที่สูงมาก นอกจากนี้ COXY-AMP ยังใช้อุปกรณ์ในการตรวจคือกล่องให้ความร้อนซึ่งมีราคาเพียง 10,000 บาท ถูกกว่า RT-PCR ถึง 100 เท่า เพราะเครื่องตรวจ RT-PCR มีราคาตั้งแต่ 600,000-1,000,000 บาท ซึ่ง COXY-AMP ไม่เพียงมีต้นทุนที่ถูกกว่า แต่ยังมีประสิทธิภาพในการตรวจคัดกรองโรคโควิด-19 อย่างมาก โดยจากการทดสอบชุดตรวจนี้กับตัวอย่างเริ่มต้น 146 ตัวอย่าง พบว่ามีความจำเพาะ (Specificity) 100% ความไว (sensitivity) 100% และมีความถูกต้อง (accuracy) ที่ 100% อีกทั้งยังสามารถแสดงผลได้ภายใน 75 นาที ซึ่งเร็วกว่า RT-PCR ถึง 2 เท่า”

COXY-AMP เป็นเทคโนโลยีที่มีความถูกต้อง แม่นยำ และมีประสิทธิภาพสูงเทียบเท่ากับ RT-PCR อีกทั้งยังใช้งานได้ง่ายกว่า ส่วนในเชิงการผลิตนั้นยังสามารถนำไปขยายขนาดตามกำลังการผลิตของผู้ประกอบการได้ ที่สำคัญแม้การระบาดของโควิด-19 จะยุติลงในอนาคต เทคโนโลยีหลักของ COXY-AMP ยังนำไปประยุกต์ดัดแปลงให้มีความเหมาะสมต่อการตรวจเชื้อโรคอุบัติใหม่อื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งขณะนี้ COXY-AMP ชุดตรวจโรคโควิด-19 และ COXY-AMP Internal Control พร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่ผู้ประกอบการที่อยู่ในภาคการผลิตหรือจำหน่ายชุดตรวจทางการแพทย์ที่สนใจ

สามารถติดต่อขอรับข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
นางวรรณสิกา เกียรติปฐมชัย
ทีมวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด
กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยและการค้นหาสารชีวภาพ
ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สวทช.
โทรศัพท์ 0-2564-6700 ต่อ 3254, 3533
E-mail: wansika@biotec.or.th

ที่มา : nstda.or.th