ศูนย์จีโนมฯ ชี้โควิดกลายพันธุ์มากเท่าไร ยิ่งแพร่ระบาดรวดเร็วขึ้น

วันที่ 16 ก.ค.65  ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ คณะแพทย์ศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี โพสต์เพจ  Center for Medical Genomics  ระบุข้อความว่า …

สรุปได้หรือไม่โอไมครอนสายพันธุ์ย่อย BA.4 และ BA.5 รวมทั้งสายพันธุ์ที่พบระบาดขึ้นมาใหม่ อย่างรวดเร็ว BA.2.75 (เซนทอรัส) และ BA.3.5.1 (Bad Ned) จะเป็นอันตรายต่อมนุษย์หรือเป็นไวรัสสายพันธุ์ที่สามารถอยู่ร่วมกันได้ในสถานะของโรคประจำถิ่น?

คำตอบคือ “ขึ้นกับสภาวะประชาชนแต่ละประเทศ”

จากการถอดรหัสพันธุกรรมไวรัสโคโรนา 2019 ทั้งจีโนมพบว่า

1. BA.2.75 (The Super Contagious Omicron Subvariant) ชื่ออย่างไม่เป็นทางการคือ “เซนทอรัส (Centaurus)” มีการกลายพันธุ์ไปมากที่สุดเมื่อเทียบกับไวรัสโคโรนา 2019 ทุกสายพันธุ์ที่เคยมีการระบาดมา โดยมีการกลายพันธุ์ต่างจากไวรัสดั้งเดิม (อู่ฮั่น) มากกว่า 100 ตำแหน่ง มีความได้เปรียบในการเติบโต-แพร่ระบาด (relative growth advantage) ถึง 200% โดยวัดเป็นสัปดาห์ เปรียบเทียบกับสายพันธุ์ที่ระบาดอยู่ในปัจจุบัน (BA.5)

2. BA.3.5.1 (Bad Ned) กลายพันธุ์มากเป็นอันดับสอง รองจากเซนทอรัสต่างไปจากไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ดั้งเดิมประมาณ 90 ตำแหน่ง

3. BA.5 กลายพันธุ์ต่างไปจากไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ดั้งเดิมประมาณ 85 ตำแหน่ง

4. BA.4 กลายพันธุ์ต่างไปจากไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ดั้งเดิมประมาณ 80 ตำแหน่ง

5. BA.2.12.1 กลายพันธุ์ต่างไปจากไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ดั้งเดิมประมาณ 75-78 ตำแหน่ง

6. BA.2 กลายพันธุ์ต่างไปจากไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ดั้งเดิมประมาณ 75ตำแหน่ง

(ภาพ1)

คาดว่าอีกไม่นาน “เซนทอรัส หรือ BA.2.75” ซึ่งขณะนี้กลายพันธุ์ไปมากกว่า 100 ตำแหน่ง (ต่างจากอู่ฮั่น) จะระบาดเข้ามาเป็นสายพันธุ์หลักแทนที่ทุกสายพันธุ์ที่กล่าวมาข้างต้น และเป็นสายพันธุ์แรกที่ศูนย์จีโนมฯได้เตรียมชุดตรวจไว้รองรับผลกระทบของการระบาด

จากการศึกษาธรรมชาติแห่งการกลายพันธุ์ของไวรัสโคโรนา 2019 โดยอาศัยข้อมูลการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนมของไวรัสโคโรนา 2019 รวบรวมจากผู้ติดเชื้อกว่า 11.8 ล้านราย ที่บรรดานักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกช่วยกันถอดรหัสและอัปโหลดข้อมูลขึ้นบนระบบคลาวด์ของฐานข้อมูลโควิดโลก “GISAID” พบว่าไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ย่อยที่อุบัติขึ้นมาใหม่หากมีการกลายพันธุ์ต่างไปจากไวรัสดั้งเดิม “อู่ฮั่น” มากเท่าไร ก็จะส่งผลให้สายพันธุ์นั้นมีการแพร่ระบาดในกลุ่มประชากรได้รวดเร็วมากขึ้นเท่านั้น (growth advantage) โดยแปรผันตรงกับจำนวนผู้ติดเชื้อรายใหม่ที่เพิ่มขึ้น แต่อาจไม่สัมพันธ์กับอาการเจ็บป่วยและเสียชีวิต (ภาพ1)

ส่วนโอไมครอนสายพันธุ์ย่อย BA4/BA.5 ซึ่งมีการกลายพันธุ์ไปอย่างมากเช่นกันทำให้บางตำแหน่งของหนาม (spike) ที่อยู่บนเปลือกนอกของอนุภาคไวรัสมีการเปลี่ยนแปลงไปเหมือนกับสายพันธุ์เดลตา บางตำแหน่งของหนามมีการกลายพันธุ์ไปเหมือนกับสายพันธุ์ อัลฟา เบตา และแกมมา นอกจากนั้นผลทดสอบทางห้องปฏิบัติการยังพบว่า BA.4/BA.5 เจริญในเซลล์ปอดมนุษย์ที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลองได้ดี โดยเซลล์ติดเชื้อมีการหลอมรวมกัน (fusion) กลายเป็นเซลล์ขนาดใหญ่ (giant cell) อันสามารถดึงดูดเซลล์เม็ดเลือดขาวในร่างกายให้เข้ามาทำลายเกิดการอักเสบของปอดขึ้นได้ อีกทั้งพบการว่า BA.4/BA.5 สามารถเจริญในระบบทางเดินหายใจส่วนล่างและในปอดหนูทดลองได้ดี ทำให้มีคุณสมบัติเพียบพร้อมที่เป็นสายพันธุ์อันตรายต่อมนุษย์ เช่นเดียวกับสายพันธุ์เดลตา อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้จาก https://www.facebook.com/CMGrama/posts/5165817486859323

คำถามคือข้อมูลจากหน้างาน-ภาคสนาม (real world data) บ่งชี้ว่า BA.4 และ BA.5 เป็นภัยร้ายแรงต่อมนุษย์ผู้ติดเชื้อหรือไม่เมื่อเทียบกับสายพันธุ์เดลตา หรือ โอไมครอนสายพันธุ์ดั้งเดิม BA.1 และ BA.2 ที่มีการระบาดมาก่อนหน้านี้ โดยพิจารณาจากประเทศที่มีการติดเชื้อ BA.4/BA.5 เป็นประเทศแรกๆ เนื่องจากการเริ่มต้นระบาดจนยุติลงของ BA.4/BA.5 ในแต่ละประเทศคล้ายการฉายหลังม้วนเดียวกันแต่ฉายเหลือมเวลา

ประเทศแอฟริกาใต้เป็นประเทศแรกที่พบการระบาดใหญ่ของ BA.4/BA.5 ติดตามมาด้วยประเทศโปรตุเกส หากพิจารณาข้อมูลการระบาดและข้อมูลทางคลินิกพบว่าการระบาดจะเกิดขึ้น คงอยู่ และสงบลงภายในระยะเวลาประมาณ 3 เดือน ประเทศแอฟริกาใต้การระบาดได้เสร็จสิ้นลงแล้ว ส่วนโปรตุเกสใกล้จะยุติลง โดยพบว่าอัตราผู้ติดเชื้อรายใหม่ ผู้ติดเชื้อที่ต้องเข้ารักษาตัวใน รพ. และผู้เสียชีวิต น้อยกว่าในช่วงฟีกการของระบาดของ BA.1/BA.2 และ น้อยกว่าช่วงพีกการระบาดของเดลตาเช่นกัน ไวรัสดูเหมือนจะมีการปรับตัวอยู่ร่วมกับมนุษย์ได้มากขึ้น ซึ่งอาจมีปัจจัยสืบเนื่องมาจากจำนวนผู้ติดเชื้อตามธรรมชาติและ/หรือจำนวนประชากรได้รับการฉีดวัคซีนกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีจำนวนเพิ่มมากขึ้น เกิดเป็นภูมิคุ้มกันที่ยั่งยืน (จาก Memory T & B cells) สามารถช่วยให้ผู้ติดเชื้อไม่เจ็บป่วยรุนแรงถึงขั้นเสียชีวิต แม้จะติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์เดิมหรือสายพันธุ์ใหม่ที่กลายพันธุ์ซึ่งร่างกายไม่เคยพบหรือมีภูมิคุ้มกันมาก่อนก็ตาม (ภาพ 3-5) อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมจาก https://www.facebook.com/CMGrama/posts/pfbid0DfkBJf2dtypFkMtHr9gEQ5VwxSsDiEktNapmMWY4dFgkdPLHF51QB1dFRRPKGdeal

BA.4 และ BA.5 คาดว่าสามารถอยู่ร่วมกับประชาชนในประเทศแอฟริกาใต้และประเทศโปรตุเกสได้เนื่องจากจำนวนผู้ติดเชื้อรุนแรงต้องเข้า รพ. และเสียชีวิตมีจำนวนไม่เกินกว่าระบบสาธารณสุขของทั้งสองประเทศจะรองรับได้ (ภาพ 3-5)

ชมคลิปอธิบายเพิ่มเติมได้จาก

การระบาดของ BA.4/BA.5 ในอังกฤษ และประเทศอื่นๆในยุโรปขณะนี้อยู่ในช่วงขาขึ้นต้องรอผลการแพร่ระบาดอีก 2 อาทิตย์-1 เดือนจากนี้ถึงจะสรุปได้ชัดเจนว่า BA.4/BA.5 จะเป็นมิตรหรือศัตรูต่อกลุ่มประชากรในประเทศเหล่านั้น (ภาพ3,6) แต่จากการติดตามกราฟผู้ติดเชื้อรายใหม่และผู้เสียชีวิตจาก https://ourworldindata.org/covid-deaths พบกราฟไม่ชันและพีกไม่สูงเท่ากับเดลตา หรือ BA.1/BA.2 ที่มีการระบาดผ่านมาในอดีต (ภาพ 2)

การระบาดของ BA.4/BA.5 ในประเทศไทยหากเทียบอัตราผู้ติดเชื้อรายใหม่ ผู้เจ็บป่วยอาการรุนแรง และผู้เสียชีวิต กับประเทศอื่นที่กล่าวมาถือว่าอยู่ในเกณฑ์ต่ำ คงต้องรออีกระยะถึงจะสรุปได้ว่าจะมีผู้เจ็บป่วย เสียชีวิตเหมือนในช่วงการระบาดของเดลตาหรือไม่ (ภาพ 7)

ประเทศที่มีกลุ่มผู้สูงอายุเป็นจำนวนมาก เช่นประเทศเกาหลีใต้ หรือที่ฮ่องกงย่อมสุ่มเสี่ยงที่จะมีจำนวนผู้ติดเชื้ออาการรุนแรงต้องเข้ารักษาใน รพ. เพิ่มมากขึ้นจนระบบสาธารณสุขอาจรองรับไม่ได้ ดังนั้นผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในแต่ละประเทศอาจต้องเร่งพิจารณาหาวัคซีนเจนเนอเรชันที่สองที่ใช้โอไมครอนสายพันธุ์ย่อยอย่างน้อย BA.4 และ BA.5 เป็นสายพันธุ์ตั้งต้นในการผลิตวัคซีน เพราะการกลายพันธุ์ของโอไมครอนยังคงดำเนินการต่อเนื่องไม่หยุดยั้ง

ทางศูนย์จีโนมฯได้พัฒนาชุดตรวจ “MassArray Genotyping” มาเสริมการถอดรหัสพันธุกรรมทั้งจีโนม (whole viral genome sequencing) ที่ต้องใช้เวลาในการถอดรหัสพันธุกรรม วิเคราะห์ และแปลผล นานร่วม 1 สัปดาห์ เพื่อให้สามารถตรวจสอบสายพันธุ์หลัก และ สายพันธุ์ย่อยของโอไมครอน ได้รวดเร็วยิ่งขึ้นจากตัวอย่างส่งตรวจที่ทราบผล ATK หรือ PCR เป็นบวก ว่าเป็นสายพันธุ์ใดระหว่าง BA.1, BA.2, BA.4, BA.5, BA.2.12.1, หรือ BA.2.75 ให้ได้ภายในเวลา 24-48 ชั่วโมง (ภาพ 9) อันจะเป็นข้อมูลสำคัญให้กับแพทย์ผู้รักษาได้ทราบว่ากำลังรักษาผู้ที่ติดเชื้อติดโอไมครอนสายพันธุ์ย่อยใด เพื่อนำมาประกอบกับระดับอาการทางคลินิกของกลุ่มคนไข้ เขียว เหลือง และ แดง เพื่อตัดสินใจเลือกการรักษาด้วยยาต้านไวรัสหรือแอนติบอดีสังเคราะห์ชนิดที่เหมาะสม (Individualized and precision medicine) ได้ทันท่วงที ร่วมไปกับการตรวจสอบว่าจีโนมไวรัสยังสมบูรณ์สามารถแพร่ระบาดไปยังผู้ใกล้ชิดได้ (infectious) หรือเป็นเพียงซากไวรัส (genomic fragmentation) ที่ไม่ติดต่อไปยังบุคคลอื่นอีกต่อไป (ภาพ 9) รายละเอียดเพิ่มเติมอ่านได้จาก https://www.facebook.com/CMGrama/posts/pfbid0EcEwKneB9xkgn9hS7cEeWYAzAw6KeVWXtdba2qh1ETTp9Rf9mYCt1N1SywaRPzdYl

สำหรับข้อมูลการระบาดและข้อมูลทางคลินิกของ BA.2.75 และ BA.3.5.1 ยังมีน้อยมากจึงสรุปไม่ได้ว่าสองสายพันธุ์นี้จะเป็นมิตรหรือเป็นศัตรูกับมนุษย์ แต่ที่แน่นอนคือมีกลายพันธุ์ไปมากกว่า BA.4 และ BA.5 อันน่าจะส่งผลให้มีอัตราการแพร่ระบาดที่สูงกว่า BA.4 และ BA.5 หลายเท่าตัว

หมายเหตุ

I) กรมการแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข ได้แบ่งระดับอาการผู้ป่วยโควิด ตามระดับอาการป่วยออกเป็นสีเขียว สีเหลือง และสีแดง เพื่อการดูแลและรักษาอย่างเป็นระบบ โดยแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

-สีเขียว คือ ผู้ป่วยอาการไม่มาก หรือไม่มีอาการ หรืออาการน้อยๆ เช่น มีไข้ ไอ น้ำมูก ตาแดง ผื่นขึ้น ไม่มีโรคร่วม พักรักษาที่โรงพยาบาลสนาม หรือฮอสพิเทล (Hospitel)

-สีเหลือง คือ ผู้ป่วยที่มีอาการไม่รุนแรง แต่มีอาการเหนื่อยหอบ หายใจเร็ว มีปัจจัยเสี่ยงอาการรุนแรงหรือโรคร่วม เช่น อายุมากกว่า 60 ปี โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง โรคปอดเรื้อรังอื่นๆ ไตเรื้อรัง โรคหัวใจและหลอดเลือด โรคหัวใจแต่กำเนิด โรคหลอดเลือดสมอง เบาหวานที่คุมไม่ได้ ภาวะอ้วน น้ำหนักเกิน 90 กิโลกรัม ตับแข็ง ภูมิคุ้มกันต่ำ และเม็ดเลือดขาวน้อยกว่า 1000

-สีแดง คือ กลุ่มผู้ป่วยที่มีอาการหอบเหนื่อย หายใจลำบาก เอกซเรย์พบปอดอักเสบรุนแรง มีภาวะปอดบวม ความอิ่มตัวของเลือดน้อยกว่า 96% หรือลดลงของออกซิเจนมากกว่า 3% หลังออกแรง ของค่าที่วัดได้ในครั้งแรกที่ออกแรง

II) การคำนวณหาค่า “ความสามารถในการแพร่ระบาด” โดยเฉลี่ยของโรคติดเชื้อ หรือ R-naught (R0) จะแสดงจำนวนคนที่ “ไม่มีภูมิคุ้มกันต่อจุลชีพหรือไวรัสก่อโรคดังกล่าวมาก่อน” ที่สามารถติดเชื้อจากผู้แพร่เชื้อเพียงคนเดียว เช่น โอมิครอน สายพันธุ์ย่อย BA.5 มีค่า R-naught ประมาณ 18.6 (ผู้ที่ติดเชื้อ BA.5 หนึ่งคนสามารถแพร่เชื้อไปบุคคลอื่นที่ยังไม่มีภูมิคุ้มกันต่อ BA.5 ได้ประมาณ 18-19 คน) ในขณะที่ไวรัสหัด มีค่า R-naught (R0) ประมาณ 18 อย่างไรก็ดีการใช้ R-naught (R0) กับไวรัสโคโรนา 2019 สายพันธุ์ที่อุบัติขึ้นมาใหม่ อาจจะคลาดเคลื่อนเพราะประชาชนส่วนใหญ่มีภูมิคุ้มกันจากการติดเชื้อตามธรรมชาติหรือจากการฉีดวัคซีน

ในปัจจุบันจึงดูค่าความได้เปรียบในการเติบโต-แพร่ระบาด (relative growth advantage)” ซึ่งวัดเป็นสัปดาห์ เปรียบเทียบการกลายพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ที่อุบัติใหม่กับสายพันธุ์ที่ระบาดอยู่เดิม