โรคหลอดเลือดหัวใจ (coronary artery disease) หมายถึง โรคที่เกิดจากหลอดเลือดแดงที่เลี้ยงกล้ามเนื้อหัวใจ (coronary artery) ตีบหรือตัน
สาเหตุของโรคหลอดเลือดหัวใจ
โดยส่วนใหญ่แล้ว โรคหลอดเลือดหัวใจมักเกิดจากไขมันและเนื้อเยื่อสะสมในผนังของหลอดเลือด ทำให้เยื่อบุผนังหลอดเลือดชั้นในตำแหน่งนั้นหนาตัวขึ้น หลอดเลือดจึงมีการตีบแคบลงทำให้เลือดซึ่งนำออกซิเจนไหลผ่านได้น้อยลง ส่งผลให้เลือดไหลไปเลี้ยงกล้ามเนื้อหัวใจได้ไม่เพียงพอ จนเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด ซึ่งจะทำให้มีอาการเจ็บหน้าอกเกิดขึ้น
หากเกิดการอุดตันของหลอดเลือดเฉียบพลันซึ่งมักเกิดจากคราบไขมันที่สะสมอยู่ที่ผนังของหลอดเลือดชั้นในแตกออกและกลายเป็นลิ่มเลือดจะส่งผลให้เกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันอันนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนต่างๆ หรือเสียชีวิตกะทันหันได้
อาการนำที่สำคัญที่ทำให้ผู้ป่วยมาพบแพทย์
- อาการเจ็บเค้นอกที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรคหัวใจขาดเลือด คือ อาการเจ็บหนักๆ เหมือนมีอะไรมาทับหรือรัดบริเวณกลางหน้าอกหรือใต้กระดูกกลางหน้าอก อาจมีร้าวไปบริเวณ คอ กราม ไหล่ และแขนทั้ง 2 ข้างโดยเฉพาะข้างซ้าย เป็นมากขณะออกแรง เป็นนานครั้งละ 2-3 นาที เมื่อนั่งพักหรืออมยาขยายหลอดเลือดใต้ลิ้นอาการจะทุเลาลง
- มีอาการเหนื่อยง่ายขณะออกแรงหรือออกกำลังกายที่เกิดขึ้นเฉียบพลันภายใน 1-2 สัปดาห์หรือที่เกิดขึ้นเรื้อรังเกินกว่า 3 สัปดาห์ขึ้นไป
- มาด้วยอาการเหนื่อย หายใจหอบนอนราบไม่ได้ แน่นอึดอัด หายใจเข้าไม่เต็มปอด อาจมีอาการเจ็บเค้นอกร่วมด้วยหรือไม่ก็ได้ อาการอาจเกิดขึ้นอย่างเฉียบพลันหรือเป็นๆ หายๆมาเป็นเวลานาน
- มีอาการหน้ามืดเวียนศีรษะ เป็นลม ร่วมกับอาการแน่นหน้าอก ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากมีความดันโลหิตต่ำเฉียบพลัน
- อาการหมดสติหรือหัวใจหยุดเต้น
เรานำเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) มาใช้ในการวินิจฉัย และรักษาโรคหัวใจได้อย่างไร
นักวิจัยมีการนำเซลล์ต้นกำเนิด หรือที่เรียกว่า สเต็มเซลล์ มาใช้ประโยชน์ในการรักษาโรคหัวใจอยู่ 2 รูปแบบ
ประเด็นแรก เป็นการนำเซลล์ต้นกำเนิดมาเพาะเลี้ยงร่วมกับเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจในถาดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งหากทำในเซลล์ของผู้ป่วยที่มีปัญหาความผิดปกติของหัวใจที่เกิดจากพันธุกรรม เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อร่วมกับสเต็มเซลล์ ก็จะแสดงลักษณะความผิดปกติของโรคออกมา
ดังนั้นจึงสามารถนำเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจนี้ไปใช้ประโยชน์เพื่อคิดค้นตัวยาชนิดใหม่ได้อีกหลายชนิด
ประเด็นที่สอง เป็นการนำสเต็มเซลล์มาใช้ทดแทนเนื้อเยื่อหัวใจที่ถูกทำลาย ซึ่งการนำนวัตกรรมเซลล์บำบัดลักษณะนี้มาใช้ มีเป้าหมายเพื่อการซ่อมแซมหรือทดแทนเนื้อเยื่อหัวใจที่ถูกทำลายจากภาวะโรคหัวใจล้มเหลวและหัวใจวายเฉียบพลัน ซึ่งแตกต่างจากแนวทางการรักษาที่มีมาก่อนหน้านี้ โดยนวัตกรรมเซลล์บำบัดสามารถรักษาความผิดปกติของหัวใจได้อย่างสมบูรณ์มากกว่าการรักษาเฉพาะอาการของโรคหัวใจ
ลักษณะโครงสร้างหัวใจจะประกอบด้วยเซลล์หลากหลายชนิด แต่โดยทั่วไปในการรักษาเนื้อเยื่อหัวใจที่ถูกทำลาย โดยมุ่งเน้นที่เนื้อเยื่อเฉพาะของเซลล์หัวใจ 3 ชนิด ได้แก่
- เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyocytes) เป็นเซลล์กล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่บีบตัว ซึ่งประกอบด้วย เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจห้องบน (atria) ซึ่งเป็นห้องหัวใจที่รับเลือดผ่านเข้าสู่หัวใจ และหัวใจห้องล่าง (ventricle) ซึ่งทำหน้าที่บีบตัวให้เลือดผ่านออกจากหัวใจ ปัจจุบันถือว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเป็นเป้าหมายสำคัญในการรักษาโรคหัวใจด้วยนวัตกรรมเซลล์บำบัด
- เซลล์กำเนิดจังหวะทางไฟฟ้าของหัวใจ (cardiac pacemaker cells) ซึ่งทำหน้าที่รับส่งคลื่นไฟฟ้าหัวใจเพื่อควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจ
- เซลล์เยื่อหุ้มผนังหลอดเลือดหัวใจ (endothelial cells) ซึ่งเป็นโครงสร้างหลอดเลือดช่วยในการขนส่งออกซิเจนสู่เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ
นักวิจัยได้ทำการทดลองในการปลูกถ่ายเซลล์ใหม่โดยการใช้การรักษาด้วยสเต็มเซลล์ชนิดต่างๆ พบว่าการนำวิศวกรรมเนื้อเยื่อมาใช้มีประโยชน์เป็นอันมากในการฟื้นฟูเซลล์ปลูกถ่ายที่เสื่อมสภาพแล้วหรือไม่สามารถทำหน้าที่ของเซลล์ได้ตามปกติ และยังช่วยกระตุ้นเซลล์ชนิดต่างๆที่นำมาใช้สร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเซลล์ใหม่ขึ้นมา
นักวิจัยสามารถปลูกถ่ายเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจในห้องทดลองได้จากแหล่งวัตถุดิบสเต็มเซลล์ดังนี้
- สเต็มเซลล์จากตัวอ่อนมนุษย์ (Embryonic stem (ES) cells) ซึ่งเซลล์ที่ได้จากตัวอ่อนสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ทุกชนิดในร่างกาย
- สเต็มเซลล์ที่เกิดจากการชักนำด้วยปัจจัยจำเพาะ (Induced pluripotent stem (iPS) cells)ซึ่งได้จากเซลล์ตัวเต็มวัยที่เฉพาะเจาะจงถูกกำหนดคุณลักษณะในห้องปฏิบัติการให้เหมือนกับสเต็มเซลล์จากตัวอ่อนมนุษย์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ทุกชนิดในร่างกายได้เช่นเดียวกัน รวมทั้งเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ
เป็นที่น่าประหลาดใจมากเมื่อพบว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจากสเต็มเซลล์เหล่านี้สามารถบีบตัวเป็นจังหวะได้เองทั้งที่อยู่ในจานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เหมือนกันกับเซลล์ปกติที่เป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจในร่างกาย ซึ่งคุณสมบัตินี้ของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจากสเต็มเซลล์มีความสำคัญมาก ทำให้นักวิจัยสามารถคิดค้นการปลูกถ่ายเพื่อทดแทนเนื้อเยื่อได้ในอนาคต
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจากการเพาะเลี้ยงในห้องทดลองจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ผลจริง หรือเข้ากันได้กับเซลล์อื่น ๆ ในกล้ามเนื้อหัวใจหรือไม่ หากปลูกถ่ายเซลล์ดังกล่าวเข้าสู่หัวใจภายในร่างกายของมนุษย์
เซลล์หัวใจที่ได้จากสเต็มเซลล์ที่เกิดจากการชักนำด้วยปัจจัยจำเพาะ (iPS cells) มีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาความผิดปกติที่เป็นพยาธิสภาพอย่างแท้จริงของโรคหัวใจ และมีความสำคัญในการนำไปใช้ทดสอบประสิทธิภาพยาชนิดต่างๆหรือแนวทางการรักษาอื่นที่ไม่ใช่ตัวยา เซลล์เหล่านี้ยังสามารถใช้เพื่อช่วยพยากรณ์ผลข้างเคียงจากยาที่เกิดพิษต่อหัวใจ เช่นยาที่ใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง เป็นต้น