โควิดในน้ำเสียกับแนวทางการกระจายวัคซีน

โควิดในน้ำเสียกับแนวทางการกระจายวัคซีน

เรื่องโดย
ผศ. ดร.ป๋วย อุ่นใจ
ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล


          เคยเจอสถานการณ์แบบนี้มั้ยครับ ? ผมเพิ่งจะเจอมาหมาดๆ

          เห็นยืนวัดอุณหภูมิอยู่ตั้งนาน วัดไม่ผ่านก็รอวัดใหม่ จะวัดเท่าไหร่ก็ไม่มีใครสน พอสักพัก วัดผ่าน หรือคนน้อยก็ค่อยๆ เนียนเดินเข้าร้านไปทานข้าว ยิ้มแย้มแจ่มใส

          บางทีนั่งโต๊ะข้างๆ เปิดหน้ากาก กินข้าว กินไปกินมา สำลักน้ำ จามฮัดเช่ย

          เจอแบบนี้เข้าไป โต๊ะใกล้ๆ ก็เลิ่กลั่กได้เหมือนกัน !

          คำถามคือเราเสี่ยงแค่ไหนที่จะไปกินข้าวนอกบ้าน ?

          แล้วรอบตัวเรา ใครกันบ้างที่ติด แต่ดันไม่แสดงอาการ ? (แล้วเราจะรู้ได้อย่างไร)

          แบบจำลองการระบาดพบว่าที่โควิดติดกระจุยกระจายเพราะมี “ซูเปอร์สเปรดเดอร์ (superspreader)”

          ซูเปอร์สเปรดเดอร์คือมนุษย์อย่างเราๆ ท่านๆ นี่แหละ แต่ติดเชื้อไวรัสแบบไม่แสดงอาการหรืออาการยังน้อยมากๆ แต่ที่เจ็บปวดที่สุดคือในลมหายใจของพวกเขามีละอองน้ำลายที่เต็มไปด้วยอนุภาคไวรัสอยู่ข้างใน เดินเข้าชุมชนเมื่อไร เหมือนมีสเปรย์ไวรัสเคลื่อนที่ เลยกระจายติดกันไปทั้งบาง

          ปัญหาคือ พวกเขาส่วนใหญ่ก็ไม่ใช่จะรู้ว่าตัวเองติดโรค และกำลังทำตัวเป็นกระป๋องสเปรย์กระจายไวรัส​

          บางคนใส่หน้ากากก็โอเคหน่อย เพราะฟองฝอยจะไม่ค่อยออกมานอกหน้ากาก แต่บางคนก็ไม่สนไม่แคร์ และไม่มีความรับผิดชอบ ใส่หน้ากากไว้ใต้รูจมูกหรือใต้คาง พอให้เห็นว่ายังมีหน้ากากพอให้สังคมไม่ด่า แต่ว่าก็ไม่สนใจจะใส่ให้ถูกต้อง เพราะกลัวหายใจไม่ถนัด อึดอัด ร้อน แบบนี้ก็ไม่ไหว ขาดความรับผิดชอบต่อสังคม

          การที่พบการติดเชื้อน้อยในประเทศถือเป็นข่าวดี แต่การค้นพบคลัสเตอร์ใหม่ๆ อยู่เรื่อยๆ อันนี้ แอบน่ากังวลใจ ผนวกกับตัวเลขผู้ติดเชื้อแอบแฝงในสังคมจำนวนมากที่ตรวจพบผ่านการตรวจโรคเชิงรุกนั้นอาจทำให้ประชาชนเริ่มตั้งคำถามต่อตัวเลขที่ทางศูนย์บริหารสถานการณ์แพร่ระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 หรือ ศบค. ให้ข้อมูลอยู่ทุกเมื่อเชื่อวัน ว่ามีความหมายมากน้อยแค่ไหน

          การขาดความเชื่อมั่นส่งผลกระทบรุนแรงต่อมาตรการในการควบคุมโรค และก่อให้เกิดคำถามมากมายเกี่ยวกับข้อมูลการตรวจเชิงรุกที่ภาครัฐกำลังพยายามทำอยู่

          แต่การไล่ตรวจทุกคนมันเป็นไปไม่ได้ แล้วจะทำอย่างไรจึงจะติดตามการติดเชื้อและประเมินความเสี่ยงของแต่ละชุมชนให้ได้แม่นยำ

​         ไม่มีวิธีการใดที่จะเป็นคำตอบสุดท้าย perfect solution แต่นักคิดมากมายก็พรั่งพรูกันมาด้วยไอเดียที่อาจจะช่วยตอบโจทย์ได้บ้างเพื่อหว่านแหตรวจโรคให้ครอบคลุมที่สุดและบรรลุผลให้มากที่สุด เช่น แนวคิดการรวมกลุ่มตรวจ เป็นกลุ่มเล็กๆ อาจจะทำให้แพทย์สามารถตรวจได้ครอบคลุมมากขึ้น ลดงานลง แต่ยังพอจะชี้เป้ากลุ่มติดเชื้อและกลุ่มเสี่ยงได้ค่อนข้างโอเค

          แต่วิธีการนั้นไม่สามารถเอามาประยุกต์ใช้ได้ง่ายนัก เมื่อลงชุมชนใหญ่ๆ  การที่จะเอาตัวอย่างสวอปจมูกจากทุกคนมาเทรวมกันแล้วตรวจทีเดียวนั้นอาจจะไม่ให้ผลที่เป๊ะมากนัก และในบางทีการเจือจางตัวอย่างเข้าด้วยกันอาจจะทำให้ความไวในการตรวจลดลงไปอีก

          ที่น่าสนใจคือหลายประเทศเริ่มหันมามองเทคนิคการตรวจหาเชื้อไวรัสก่อโรคโควิด-19 จากน้ำเสียชุมชน

          จริงๆ แนวคิดการตรวจหาเชื้อจากน้ำเสียนี้มีมานานแล้ว ​ใช้และประสบความสำเร็จมาแล้วอย่างสวยงามตั้งแต่ยุคเก้าศูนย์ ในการควบคุมและกำจัดการระบาดของเชื้อไวรัสโปลิโอไปอย่างสิ้นเชิง

          ในเวลานั้นการติดตามการระบาดของไวรัสโปลิโอในแต่ละชุมชนนั้นทำได้ยากยิ่งเพราะผู้ป่วยส่วนใหญ่จะมีอาการแบบสะเปะสะปะทำนายได้ยาก ส่วนอาการกล้ามเนื้ออ่อนปวกเปียกเฉียบพลัน (flaccid paralysis) ที่ใช้เป็นตัวบ่งชี้การติดโรคโปลิโอนั้นจะพบในผู้ป่วยเพียงหนึ่งในสองร้อยคนเท่านั้น​

          ไวรัสจึงสามารถแพร่เชื้อผ่านทางผู้ป่วยที่เล็ดรอดจากการสุ่มตรวจไปได้อย่างง่ายดาย หนึ่งพาหะเดินเข้าไปในชุมชนอาจจะติดกระจายเพิ่มพาหะได้เป็นสิบ นั่นคือความน่ากลัวของโรค(แอบ)ระบาดอย่างโปลิโอ และในตอนนี้ สถานการณ์แบบเดียวกันก็กำลังเกิดในการจัดการกับโรคโควิด-19

          การแก้ปัญหาในตอนนั้นสำหรับการสุ่มตรวจหาเชื้อโปลิโอให้ครอบคลุมที่สุดทำโดยการทดสอบหาสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัสโปลิโอ (ที่เป็นอาร์เอ็นเอ) ในน้ำเสียชุมชน

          ปรากฏว่าการตรวจแบบนี้กลับให้ผลแม่นยำและไวกว่าการรอไล่ล่าผู้ป่วยที่มีอาการกล้ามเนื้ออ่อนปวกเปียกเฉียบพลันอย่างมหาศาล และทำให้ภาครัฐเองสามารถวางกลยุทธในการกระจายวัคซีนได้อย่างเหมาะสมจนสามารถควบคุมโรคโปลิโอได้เป็นผลสำเร็จ

          แม้ว่าจะมีโปลิโอเป็น success story สำหรับวิธีการตรวจหาเชื้อในน้ำเสียชุมชน แต่การจะนำวิธีการนี้มาใช้ในการจัดการโรคโควิด-19 ก็ใช่ว่าจะสามารถการันตีผลได้ว่าจะเป็นไปตามที่คาดหวัง

          ยังมีสิ่งที่ต้องคำนึงถึงอีกมากมาย​ เช่น การติดเชื้อไวรัสโปลิโอนั้นจะติดต่อผ่านเส้นทางจากอุจจาระสู่ปาก (fecal-oral route) คือเชื้อออกมาทางอุจจาระ และด้วยเหตุผลอะไรก็ไม่รู้ดันไปปนเปื้อนกับอาหารที่ทำให้คนอื่นกินเข้าไปทางปากเลยก่อให้เกิดการติดเชื้อ ซึ่งแน่นอนว่าน้ำเสียจากห้องสุขาก็น่าจะมีไวรัสโปลิโอติดมาอยู่มากโข การตรวจน้ำเสียชุมชนเพื่อหาเชื้อไวรัสจึงฟังดูมีเหตุผล และไม่น่าแปลกใจที่จะประสบผลสำเร็จ 

          ทว่าไวรัส SARS-CoV-2 ที่ก่อโรคโควิด-19 นั้นติดผ่านทางละอองน้ำลายที่ปล่อยออกมาจากการหายใจ​ การพูดคุย และการไอหรือจามเป็นหลัก การตรวจหาเชื้อไวรัสก่อโรคโควิด-19 ทางน้ำทิ้งชุมชนจึงเป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์ต้องมานั่งคิดให้ดีว่าจะรุ่งหรือร่วง

          เป็นที่สนใจ เพราะว่ามีรายงานตั้งแต่ช่วงต้นของการระบาดของโรคโควิด-19 แล้วว่าสารพันธุกรรมของไวรัส (ที่เป็นอาร์เอ็นเอ เช่นเดียวกันกับที่เจอในไวรัสโปลิโอ)​ นั้นสามารถพบเจอได้บ่อยมากในอุจจาระของผู้ป่วยติดเชื้อ และรวมไปถึงในน้ำทิ้งของโรงพยาบาลอีกด้วย

          ซึ่งไม่น่าแปลกใจเพราะไวรัส SARS-CoV-2 นั้นจะติดเซลล์อะไรก็ได้ที่ผลิตโปรตีนที่ชื่อว่า ACE-2 และเซลล์บางชนิดในลำไส้เล็ก​ก็สามารถผลิตโปรตีน ACE-2 ได้เป็นปกติ

          นั่นทำให้หลายคนตื่นเต้นระคนตกใจเพราะหากทางเดินอาหารติดได้ ก็เป็นไปได้ว่าอาจจะมีไวรัสกระจัดกระจายอยู่ในห้องสุขาด้วย และถ้าเราไปใช้ห้องสุขาสาธารณะ หรือแม้แต่กดชักโครกก็อาจจะเป็นความเสี่ยง

          และถ้าน้ำเสียติดไวรัสไหลผ่านลงแหล่งน้ำ สัตว์น้ำและมนุษย์ที่ใช้แหล่งน้ำเหล่านั้นเพื่อการอุปโภคบริโภคก็อาจจะมีโอกาสที่จะติดเชื้อและแพร่กระจายได้อีกเช่นกัน

          มีหลายทีมเริ่มสำรวจขุดคุ้ยจีโนมและข้อมูลพันธุกรรมของสัตว์ต่างๆ เพื่อที่จะดูว่าจะพบโปรตีน ACE-2​ ได้ในสัตว์พวกไหนบ้าง และสัตว์พวกไหนที่อาจจะเป็นตัวพาหะที่อาจจะส่งผ่านไวรัสกลับมาสู่คนใหม่อีกรอบได้

          พวกเขาพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลหลายชนิดติดอยู่ในลิสต์ในกลุ่มเสี่ยง ทั้งพะยูน โลมา วาฬ หรือแม้แต่ตัวนาก  ​ซึ่งบางชนิดก็อยู่ในข่ายต้องเฝ้าระวังไม่ให้สูญพันธุ์ ข้อกังวลนี้จึงยังติดค้างอยู่ในใจของนักอนุรักษ์หลายๆ คนทั่วโลก

          แต่โชคเข้าข้าง เพราะมีอีกหลายงานที่นำเสนอว่าไวรัสนั้นที่จริงแล้วกว่าจะหลุดรอดออกมาจากทางเดินอาหารได้นั้นมันต้องผ่านเส้นทางที่แสนหฤหรรษ์ น้ำย่อยในกระเพาะอาหารและลำไส้ (gastrointestinal fluid) มักจะทำลายอนุภาคไวรัสจนสิ้นฤทธิ์ไปหมดแล้ว ไวรัสส่วนใหญ่จึงมักไม่ค่อยรอดออกมาเป็นไวรัสที่สามารถติดเชื้อต่อไปได้

          ซึ่งก็ทำให้โล่งใจได้ไปเปราะหนึ่ง แต่แม้ว่าไวรัสจะดูเสียฤทธิ์ไปหมดแล้ว บางคนเรียกมันว่าซากไวรัส อาร์เอ็นเอของมันยังคงอยู่และค่อนข้างที่จะเสถียรในสิ่งแวดล้อม

          มีรายงานว่าอาร์เอ็นเอของไวรัสในน้ำทิ้งจากห้องสุขานั้นคงทนมากและสามารถตรวจพบได้แม้เวลาจะผ่านไปแล้วหลายสัปดาห์ แต่ไม่ต้องตกใจไป การเจออาร์เอ็นเอไม่ได้หมายความว่าจีโนมอาร์เอ็นเอของไวรัสทั้งเส้นทนทรหดจนถึงขนาดที่ต้องกังวลเลยว่าจะมีโอกาสกลับมาก่อการติดเชื้อใหม่ได้หรือไม่  เพราะที่จริงแล้วคาดการณ์กันว่าอาร์เอ็นเอของพวกมันก็น่าที่จะถูกทำลายไปมากพอสมควร พอที่จะทำให้ไวรัสสิ้นสภาพและก่อโรคไม่ได้อีก

          ที่สำคัญการตรวจไวรัสจากสารพันธุกรรมนั้นไม่จำเป็นต้องหาสารพันธุกรรมทั้งหมดของมันก็ได้ ที่จริงแล้วเหลือแค่ชิ้นอาร์เอ็นเอเล็กๆ แค่ราวๆ ร้อยคู่เบส (จากสารพันธุกรรมของไวรัสที่เป็นอาร์เอ็นเอราวๆ สามหมื่นคู่เบส) ก็เพียงพอแล้วที่จะตรวจไวรัสเจอได้ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า อาร์ทีพีซีอาร์ (reverse transcription PCR, RT-PCR)

          ทีมวิจัยส่วนใหญ่จะสำรวจตรวจหาไวรัส SARS-CoV-2 ในน้ำเสียชุมชนจากน้ำเสียที่พึ่งจะปล่อยออกมาสดๆ ใหม่ๆก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการบำบัดในระยะแรก ซึ่งการตรวจหาไวรัสแบบนี้บางทีก็เจอและถูกต้อง แต่บางทีก็บอกยากว่าเกิดอะไรขึ้น เช่น ถ้าฝนตกเยอะๆ น้ำฝนไหลไปรวมกับน้ำทิ้ง ก็อาจจะทำให้เกิดการเจือจางของปริมาณไวรัสในน้ำเสียและอาจจะทำให้เวลาตรวจหา เลยตรวจไม่พบ (แบบปลอมๆ ) ที่เราเรียกว่า false negative ได้

          จอร์แดน เพกเซีย (Jordan Peccia) จากภาควิชาวิศวกรรมเคมีและสิ่งแวดล้อม (Department of Chemical and Environmental Engineering) คณะวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ (School of Engineering and Applied Science) มหาวิทยาลัยเยล จึงเริ่มแนวคิดที่แตกต่าง เขาสนใจเป็นพิเศษกับตะกอน (sludge) ที่ได้จากการบำบัดน้ำเสียในระยะแรกมากกว่า  เพราะมีงานวิจัยอีกงานนำเสนอว่าไวรัสที่มีเยื่อหุ้มมักจะยึดเกาะได้ดีกว่ากับตะกอนของเสียในน้ำ และในกรณีของไวรัส SARS-CoV-2 ก็น่าจะเป็นเช่นนั้นเช่นกัน

​         จากตะกอนหนึ่งมิลลิลิตร จอร์แดนสามารถหาอาร์เอ็นเอไวรัสได้แบบมหาศาล ตั้งแต่ราวๆ สองพันก๊อปปี้ ไปจนถึงห้าหมื่นก๊อปปี้ (ถ้าเทียบง่ายๆ โดยส่วนใหญ่ สารพันธุกรรมของไวรัส 1 อนุภาคจะมีสำเนาของอาร์เอ็นเอที่ตรวจเจอ 1 ก๊อปปี้)​

          เพกเซียทดลองเทคนิคการตรวจไวรัสแบบของเขาในน้ำเสียและตะกอนบำบัดในเมืองนิวเฮเวน (New Haven) รัฐคอนเนตทิคัต (Connecticut) (ซึ่งจริงๆ ก็คือเมืองที่ตั้งของมหาวิทยาลัยเยลที่เขาอยู่นั่นแหละ) ในทุกๆ วันแล้วลองเอาไปเทียบกับรายงานปริมาณคนติดเชื้อที่เพิ่มขึ้นและลดลงในแต่ละวันตามที่ทางเมืองประกาศ พบว่าการตรวจไวรัสจากตะกอนน้ำเสียของเขานั้นสามารถทำนายแนวโน้มของจำนวนผู้ป่วยติดเชื้อและผู้ป่วยที่จะเข้าในโรงพยาบาลได้เป็นอย่างดี

          ที่น่าสนใจคือการตรวจแบบนี้จะดูในระดับทั้งชุมชน ซึ่งถ้าหากนำมาประยุกต์ใช้ให้ดีแล้วอาจจะช่วยทำนายได้ว่าชุมชนนั้นปลอดโรคจริงหรือไม่แล้วควรใช้มาตรการเฝ้าระวังอย่างไร ​หรือมีการเริ่มการติดเชื้อใหม่ที่ควรรีบสอบเช็คอีกทีเมื่อไร

          อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการตรวจเชื้อจากตะกอนของเสียในน้ำทิ้งนั้นจะดูตรงไปตรงมา และโดยปกติในโรงงานบำบัดน้ำเสียก็อาจจะมีการเก็บตะกอนมาทดสอบคุณสมบัตินู่น นี่ นั่นกันจนแทบเป็นกิจวัตรอยู่แล้ว แต่ก็ไม่สามารถที่จะการันตีได้ว่าจะสามารถนำไปใช้ได้กับทุกที่

          สภาพภูมิอากาศ อุณหภูมิ ประเภทน้ำเสียและสารเคมีปนเปื้อนในน้ำ​ ระบบการจัดเก็บน้ำเสีย จุลินทรีย์ที่พบในน้ำเสียในแต่ละที่ที่แตกต่างกัน ล้วนแล้วแต่มีอิทธิพลต่อผลสัมฤทธิ์ของการตรวจอย่างมหาศาล การทดลองเพื่อพิสูจน์ความเป็นไปได้ที่จะนำเอาเทคโนโลยีในแนวทางนี้มาใช้ในชุมชนจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งก่อนในการออกแบบระบบเฝ้าระวังโรค

          ในเวลานี้หลายๆ ประเทศได้เริ่มสร้างเครือข่ายการเฝ้าระวังผ่านทางน้ำเสียชุมชน และเริ่มเก็บตัวอย่างตะกอนในน้ำเสียมาตรวจเพื่อเป็นระบบแจ้งเตือนเผื่อระบบการตรวจหาเชิงรุกจะพลาดหลุดคลัสเตอร์ของการกระจายเชื้อบางคลัสเตอร์ไป การตรวจแบบนี้อาจจะนำมาประกอบการตัดสินใจในการออกแบบโลจิสติกส์ของการกระจายวัคซีนเพื่อควบคุมและหยุดการระบาดของไวรัสได้ในอนาคตในยามที่เรามีวัคซีนอย่างพอเพียง

          แต่แม้ในวันที่วัคซีนยังค่อยๆ ทยอยมา การเฝ้าระวังแบบนี้อาจจะช่วยให้เราสามารถเข้าใจการแพร่กระจายเชื้อในแต่ละชุมชนได้อย่างกระจ่างชัดขึ้น และช่วยให้รัฐสามารถเลือกมาตรการการควบคุมโรคที่เหมาะสมได้ เพื่อลดผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมที่อาจจะเกิดขึ้นได้จากการใช้มาตรการที่รัดกุมจนเกินเหตุจนส่งผลในภาพรวม

          ในตอนนี้แนวทางหลายๆ อย่างดูจะชัดเจนมากขึ้น การควบคุมการระบาดในประเทศดูเริ่มจะอยู่ตัวมากขึ้น วัคซีนก็เริ่มเข้ามาแล้ว ซึ่งเป็นนิมิตหมายที่ดี กิจการหลายๆ อย่างก็เริ่มกลับมาเปิดอีกครั้ง สถานการณ์ดูจะเริ่มดำเนินต่อไปหลังจากที่ชะงักมานานโข

          แต่ไม่ว่าจะอย่างไร อย่าลืมว่าหนึ่งในปัจจัยหลักที่ทำให้โควิด-19 นั้นกระจายได้มากมายมหาศาลจนเป็นวิกฤตในเวลานี้ก็คือ ซูเปอร์สเปรดเดอร์

          ขอแค่คุณมีความรับผิดชอบกับตัวเองและคนรอบข้าง ใส่หน้ากากให้ถูกต้อง และดำเนินชีวิตตามหลักการเว้นระยะห่างทางสังคม แค่นั้นก็ช่วยลดความเสี่ยงของการระบาดได้เยอะมากแล้ว

          ในระหว่างที่รอวัคซีน ขอแค่ทุกคนร่วมแรงร่วมใจกันคนละไม้ละมือป้องกันตนเองและคนรอบข้าง ไม่นานเกินรอ เราคงได้กลับมาอยู่ในสังคมที่เราคิดถึงอีกครั้ง

          แค่นี้ก็เจ็บกันมาพอแล้ว เอาเป็นว่าเริ่มที่เราทุกคน หากพวกเราช่วยกัน เราก็จะผ่านวิกฤตครั้งนี้ไปด้วยกันได้แบบบอบช้ำให้น้อยที่สุด !


สามารถอ่านบทความในรูปแบบ e-Magazine ได้ที่
นิตยสารสาระวิทย์ โดย สวทช. ฉบับที่ 96 เดือนมีนาคม พ.ศ. 2564