ยาโมลนูพิราเวียร์ เป็นยาที่จ่ายให้กับผู้ป่วยโรคโควิด-19 ยาตัวนี้เป็นยาต้านไวรัสซึ่งออกฤทธิ์โดยการลดจำนวนอนุภาคของไวรัสที่ไหลเวียนในร่างกาย ด้วยการหลอกให้ไวรัสสร้างการกลายพันธุ์มากขึ้น จนกระทั่งไวรัสตายไปเอง และในที่สุดการกลายพันธุ์ก็ครอบงำและทำลายประชากร SARS-CoV-2 ในร่างกายไปจนหมด
เนื่องจากโมลนูพิราเวียร์ทำให้ไวรัสตายโดยการกระตุ้นให้เกิดการกลายพันธุ์นี่เอง บางคนจึงแสดงความกังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่ยาจะไปสร้าง "ไวรัสเวอร์ชันใหม่" ที่ต้านทานต่อการรักษาขึ้นมา โดยไม่ตั้งใจ เพราะโดยธรรมชาติของโคโรน่าไวรัส เช่น SARS-CoV-2 มีความสามารถสูงที่กลายพันธุ์เป็นสายพันธุ์ใหม่ได้ง่าย อย่างที่เคยแปลงไปเป็นสายพันธุ์ Delta, Omicron จนถึง EG.5 ดังนั้นข้อกังวลต่อความคิดเรื่องยาที่ช่วยให้ไวรัสกลายพันธุ์ ก็ย่อมมีขึ้นได้ แม้ว่าจุดประสงค์ของยาจะออกแบบมาเพื่อไว้ฆ่ามันก็ตาม
ทีมวิจัยที่รวมถึงมาร์ติน โนวัก (Martin Nowak) ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และชีววิทยาของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เจาะลึกคำถามที่ว่า "โมลนูพิราเวียร์สามารถนำไปสู่การกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายของไวรัสที่ทำให้เกิดโรคโควิด-19 ได้หรือไม่" ผู้ร่วมงานของ Nowak คือ Gabriela Lobinska และ Yitzhak Pilpel แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ของอิสราเอล เพิ่งจะตีพิมพ์ผลงานของพวกเขา "ความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการของการกลายพันธุ์ที่ทำให้ถึงตายได้ซึ่งขับเคลื่อนโดยการรักษาด้วยยาต้านไวรัส" (Evolutionary safety of lethal mutagenesis driven by antiviral treatment) ในวารสาร PLOS Biology ในสิงหาคมที่ผ่านมานี้
ในรายงาน พวกเขามีบทสรุปไปในทิศทางที่ดีว่า: ดูเหมือนว่ามอลนูพิราเวียร์จะ "เป็นไปตามเกณฑ์ความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการ" (marginally evolutionarily safe) กล่าวคือ หากใช้อย่างถูกต้อง การรักษาจะลดความสามารถของไวรัสในการสร้างสายพันธุ์กลายที่รอดชีวิต
"เรากำลังนำเสนอแนวคิดเรื่องความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการ (Evolutionarily safety) แนวคิดที่ว่า การให้ยาจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์น้อยกว่าการไม่ให้ยา" โนวัก ซึ่งเป็นผู้นำด้านคณิตศาสตร์พลวัตของไวรัส (mathematics of virus dynamics) กล่าว
แนวทางการศึกษาและข้อสรุปที่ได้
เพื่อหาข้อสรุป ทีมงานได้สร้างชุดการคำนวนทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายการเพิ่มขึ้นและลดลงของปริมาณไวรัสหลังการติดเชื้อ และเพื่อเปรียบเทียบจำนวนไวรัสดั้งเดิมและไวรัสกลายพันธุ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากบุคคลที่มีการติดเชื้อ
พวกเขาพบว่า ผู้ป่วยที่ได้รับยา จะก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ "น้อยกว่า" ผู้ป่วยที่ไม่ได้รับยา
การใช้ยาโมลนูพิราเวียร์จะกระตุ้นให้เกิดสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "เกณฑ์ข้อผิดพลาดของไวรัส" (virus’s error threshold) หรือจุดที่ "การกลายพันธุ์ทำให้ไม่สามารถอยู่รอดได้"
การตายจากการกลายพันธุ์เรียกว่า "การกลายพันธุ์ถึงตาย" (lethal mutagenesis)
"เราเสนอว่าในอนาคต ควรเฝ้าติดตามการใช้ยาประเภทนี้ต่อไป และควรมีการประเมินความปลอดภัยของวิวัฒนาการอย่างระมัดระวัง" โนวัคกล่าว ยาโมลนูพิราเวียร์ เป็นยาในกลุ่มยาที่เรียกว่า nucleoside analogs ซึ่งรวมถึงยาที่ใช้รักษาเอชไอวี
นักวิจัยเสนอว่า ยาที่มีความสามารถในการทำให้เกิด "การกลายพันธุ์ถึงตาย" ได้ดีกว่า อาจมีความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการ มากกว่ายาโมลนูพิราเวียร์ในรุ่นปัจจุบัน
งานของพวกเขายังพบว่า ยาโมลนูพิราเวียร์ดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับผู้ที่มีปัญหาในการขจัดไวรัสด้วยตนเอง ขณะที่มันอาจจะปลอดภัย "น้อยกว่า" หากให้กับคนที่สามารถกำจัดไวรัสได้อย่างรวดเร็ว แต่สำหรับคนไข้ที่มีสุขภาพดีกว่านั้น ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม จำนวนสายพันธุ์กลายทั้งหมดยังคงอยู่ในระดับที่ต่ำเป็นส่วนใหญ่
Evolutionary safety of lethal mutagenesis driven by antiviral treatment
ความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการของการกลายพันธุ์ที่ทำให้ถึงตายได้ซึ่งขับเคลื่อนโดยการรักษาด้วยยาต้านไวรัส
Gabriela Lobinska,Yitzhak Pilpel ,Martin A. Nowak
Published: August 8, 2023
บทคัดย่อ
สารอะนาล็อกของนิวคลีโอไซด์เป็นยาต้านไวรัสประเภทหลัก บางชนิดกระทำโดยการเพิ่มอัตราการกลายพันธุ์ของไวรัสทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ร้ายแรงของไวรัส อย่างไรก็ตามความสามารถในการก่อกลายพันธุ์ของพวกมันอาจนำไปสู่ความกังวลด้านความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการ เราให้คำนิยามความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการว่าเป็นการรับประกันความน่าจะเป็นว่าการรักษาจะไม่สร้างจำนวนกลายพันธุ์เพิ่มขึ้น เราพัฒนากรอบงานทางคณิตศาสตร์เพื่อประเมินปริมาณการกลายพันธุ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นโดยมีและไม่มีการบำบัดด้วยสารก่อกลายพันธุ์ เราคาดการณ์อัตราการปรากฏตัวของไวรัสกลายพันธุ์ตามระยะเวลาของการรักษาและความสามารถทางภูมิคุ้มกันของผู้ป่วย โดยใช้สมมติฐานที่สมจริงเกี่ยวกับความอ่อนแอของจีโนมของไวรัสและศักยภาพในการสร้างสายพันธุ์กลายที่มีชีวิต เรามุ่งเน้นไปที่กรณีศึกษาของ Molnupiravir ซึ่งเป็นวิธีการรักษาโรคโคโรนาไวรัส 2019 (โควิด-19) ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA เราประมาณการว่ามอลนูพิราเวียร์มีความปลอดภัยในเชิงวิวัฒนาการอย่างหวุดหวิด โดยขึ้นอยู่กับการประมาณค่าพารามิเตอร์ในปัจจุบัน ความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการสามารถปรับปรุงได้โดยการจำกัดการรักษาด้วยยานี้เฉพาะบุคคลที่มีอัตราการกำจัดทางภูมิคุ้มกันต่ำ และในอนาคต โดยการออกแบบวิธีการรักษาที่นำไปสู่อัตราการกลายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นมากขึ้น เรารายงานกฎทางคณิตศาสตร์ง่ายๆ เพื่อกำหนดอัตราการกลายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นเท่าที่จำเป็นเพื่อให้ได้ความปลอดภัยเชิงวิวัฒนาการ ที่สามารถใช้ได้กับการผสมผสานการรักษาเชื้อโรคอื่นๆ
journals.plos.org
