อาจารย์คณะวิศวฯ มน. แนะตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส Covid-19  ในน้ำโสโครกอาจช่วยให้เปิดเมืองได้เร็วขึ้น 

    จากสถานการณ์การแพร่ระบาดของ Covid–19  ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ธนพล เพ็ญรัตน์ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์  มหาวิทยาลัยนเรศวร ได้นำเสนอแนวความคิดที่น่าสนใจ เรื่องของการตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส Covid–19 ในน้ำโสโครกโดยใช้ประชากรตัวอย่าง ด้วยวิธีการตรวจเช่นเดียวกับในคน จะช่วยให้เปิดเมืองได้เร็วขึ้น โดยได้นำเสนอข้อมูลผ่านทางเฟซบุ๊ก TANAPON PHENRAT เมื่อวันอาทิตย์ที่ 19 เมษายน 2563  

    ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ธนพล กล่าวว่า ช่วงอาทิตย์ที่ผ่านมาสถิติการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV–2 หรือ Covid–19 รายใหม่ของไทยในแต่ละวันค่อนข้างคงที่ ประมาณ 30 ราย ในขณะที่หลายๆจังหวัดรวมถึงพิษณุโลกไม่พบการติดเชื้อรายใหม่มาหลายวัน คำถามคือเมื่อไหร่จะเปิดเมืองได้อีกครั้ง? ไม่ได้คิดไปไกลถึงขนาดกลับมาใช้ชีวิตปกติเหมือนเดิม เอาแค่ให้เปิดตลาดนัดได้ หรือ เปิดให้ทำกิจกรรมทางเศรษฐกิจและสังคมในแต่ละจังหวัดให้ได้ ด้วยการปิดเมือง (Lockdown) ก็มีราคา การเปิดเมืองก็มีราคาของความเสี่ยง เราจะจัดการความเสี่ยงนี้อย่างไร? 

    “หากมีการตรวจทุกคนในจังหวัดหนึ่งแล้วปรากฏว่าไม่มีใครมีเชื้อแล้ว หรือ คนที่มีเชื้อทุกคนได้รับการดูแลในโรงพยาบาลแล้ว ผมเชื่อว่าอย่างน้อยๆ กิจกรรมทางเศรษฐกิจและสังคมของจังหวัดนั้นๆ ก็จะกลับมาเดินได้ภายในจังหวัดเอง  แต่ปัญหาก็คือการตรวจไวรัสทุกคนในจังหวัดดูจะเป็นไปได้ยากด้วยใช้งบประมาณสูง และ คงใช้เวลาเยอะมาก แต่การตรวจเยอะๆ นั้นจำเป็น บทความใน New York Times ที่อ้างอิงงานศึกษาของนักวิจัยจาก Harvard University ที่บอกว่าสหรัฐควรต้องตรวจการติดเชื้อให้มากกว่าที่ตรวจในปัจจุบันนี้อีก 3 เท่าตัว (ต่อวัน) กว่าจะสามารถกลับมาเปิดเมืองได้อีกครั้ง ตอนนี้สหรัฐมีอัตราการตรวจ = 10,863 การตรวจ ต่อ ประชาการ 1 ล้านคน ส่วนของไทยนั้นอัตราการตรวจอยู่ที่ 1,440 การตรวจต่อประชากร 1 ล้านคน หรือ คือประเทศไทยมีอัตราการตรวจต่ำกว่าอัตราการตรวจต่อประชากรของประเทศสหรัฐอเมริกาประมาณ 7.5 เท่า 

    สำหรับประเทศไทย อีกหนึ่งทางเลือกในการเปิดเมืองอาจจะเป็นการตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส Covid–19   ในน้ำโสโครกเพื่อคัดกรอง (Screening Test) ซึ่งจะทำให้เราสามารถตรวจการติดเชื้อของทุกคนในจังหวัดได้ โดยที่ไม่ต้องตรวจทุกคนในจังหวัด แต่ตรวจ “สิ่งนั้น” ที่ออกมาจากทุกคนแทน “สิ่งนั้น” ก็คือ น้ำโสโครก (blackwater) หรือคือน้ำเสียที่ประกอบด้วยสิ่งปฏิกูลจากมนุษย์ ได้แก่ อุจจาระ หรือปัสสาวะ นั่นเอง 

    หากตรวจแล้วพบก็สืบหากันต่อไปโดยอาจจะต้องแยกตรวจน้ำเสียรายตึก รายคอนโด หรือโซนของหมู่บ้าน จะทำให้เข้าถึงตัวผู้ติดเชื้อได้ไวขึ้น ถึงขั้นนี้การดูประวัติการเดินทาง กิจกรรม และอาการทางสุขภาพร่วมด้วยน่าจะทำให้เข้าถึงผู้ติดเชื้อได้เร็วขึ้น โดยที่ผู้ตรวจใส่ชุด PPE ก็เพียงพอแล้ว” 

     “วันๆหนึ่งคนเราขับถ่ายอุจจาระเฉลี่ยประมาณ 128 กรัม ต่อ คน และมีน้ำเสียจากสุขา ประมาณ 25-50 ลิตร ต่อคน ต่อวัน อุจจาระคนปกติก็คงไม่มีสารพันธุกรรมของไวรัส Covid–19 ปนเปื้อน แต่สำหรับผู้ติดเชื้อนั้นมีรายงานว่ามีสารพันธุกรรมของไวรัส สูงตั้งแต่ 630,000 copies ต่อ มิลลิลิตร ของอุจจาระ  ถึง 30,000,000 copies ต่อ มิลลิลิตร ของอุจจาระ ซึ่งงานวิจัยจากประเทศสหรัฐอเมริกาตรวจเจอ Covid–19  ได้ต่ำที่สุดคือ 10 copies ต่อ มิลลิลิตร ของน้ำเสีย วิธีการตรวจก็เป็น RT-qPCR ปกติแบบที่ใช้ตรวจในคน เพียงแต่ว่าอันนี้ใช้ตรวจในตัวอย่างน้ำเสียแทนที่จะเป็นจากสารคัดหลั่งที่อยู่ในด้านหลังของคอผ่านโพรงจมูกของคน 

    ถ้าใช้ตัวเลข 10 copies ต่อ มิลลิลิตร ที่สามารถตรวจพบในน้ำเสียประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นค่าต่ำสุดที่สามารถตรวจพบด้วยวิธีนี้ และ ทำการคำนวณจะพบว่า จังหวัดพิษณุโลกซึ่งมีประชากรประมาณ 866,891 คน สามารถตรวจตัวอย่างน้ำโสโครกเพียง 90 ตัวอย่าง สำหรับสมมติฐานว่าอุจจาระของผู้ติดเชื้อมีสารพันธุกรรมของไวรัสที่ 30,000,000 copies ต่อมิลลิลิตร หรือ 4,267 ตัวอย่าง สำหรับสมมติฐานว่ามีสารพันธุกรรมของไวรัส 630,000 copies ต่อมิลลิลิตร ตัวอย่างน้ำโสโครกที่เป็นตัวแทนของทั้งจังหวัดพิษณุโลกยังน้อยกว่าการตรวจทุกคนในจังหวัด และจะประหยัดงบประมาณและเวลาอย่างมาก  

    เราสามารถใช้เทคนิคการเก็บตัวอย่างน้ำแบบผสมรวม (Composite Sampling) ในการเก็บตัวอย่างน้ำเสียที่เป็นตัวแทนของคน 1000 คน ได้ ตัวอย่าง เช่น หากมีคอนโดที่มีสัก 200 ห้อง และมีคนอยู่ 400 คน เราก็เก็บตัวอย่างน้ำโสโครกรวมของคอนโดนั้นๆ มาผสมกับคอนโดอื่นๆบริเวณข้างเคียงกันอีกจนเทียบเคียงประชากร 1000 คนได้ จะเอา 10000 คนก็ได้ ไล่ตรวจไปทีละโซน ทีละพื้นที่ หรือหากมีจุดที่มีน้ำเสียรวมของตำบลหนึ่งไหลมารวมกัน ก็เก็บตรงจุดนั้นก็สามารถเป็นตัวแทนของตำบลนั้นๆได้   หากตรวจบริเวณไหนแล้วไม่พบสารพันธุกรรมของไวรัส  บริเวณนั้นก็ไม่น่าจะมีผู้ติดเชื้อ แต่หากตรวจแล้วพบก็ต้องทำการสืบหากันต่อไป โดยอาจจะต้องแยกตรวจน้ำเสียรายตึก รายคอนโด หรือ โซนของหมู่บ้านแทน ก็จะทำให้เข้าถึงตัวผู้ติดเชื้อได้ไวขึ้น ถึงขั้นนี้การดูประวัติการเดินทาง ประวัติกิจกรรม และ อาการทางสุขภาพร่วมด้วยน่าจะทำให้เข้าถึงผู้ติดเชื้อได้ไวขึ้น 

    ด้วยเหตุนี้ สำหรับจังหวัดที่มีการ Lockdown จนไม่มีผู้ติดเชื้อเพิ่มมาระยะหนึ่งแล้วการตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส ในน้ำโสโครกอาจช่วยให้เราเปิดเมืองได้เร็วขึ้น นอกจากเปิดเมืองแล้วการตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส Covid–19 ในน้ำโสโครกยังช่วยให้เราเฝ้าระวังการกลับมาของไวรัสได้ ด้วยหลักการและตรรกะแนวคิดเดียวกัน เมื่อมีการเปิดเมืองแล้ว การตรวจน้ำเสียที่โรงพยาบาล หรือ โรงแรมที่มีขาจรจากต่างจังหวัดเข้ามาพักน่าจะทำให้เราเฝ้าระวังกลุ่มเสี่ยงได้ ในทำนองเดียวกัน การตรวจน้ำโสโครกจากห้องน้ำในสนามบิน หรือ แม้แต่จากห้องน้ำของเครื่องบินเองก็คงจะช่วยเฝ้าระวังได้อีกทางครับนอกเหนือไปจากการวัดอุณหภูมิแบบที่ทำอยู่ในปัจจุบัน 

    ตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข เรื่อง รายการเชื้อโรคที่ประสงค์ควบคุมตามมาตรา 18 (ฉบับที่ 3) พ.ศ. 2563 กำหนดให้ไวรัส Covid–19 มีรหัสเชื้อโรคคือ V-3-0135จัดอยู่ในกลุ่มเสี่ยง 3* ซึ่งหมายถึงการดำเนินการเกี่ยวกับเชื้อไวรัสในกลุ่มที่ 3* นี้มีเงื่อนไขของการปฏิบัติเพิ่มเติมคือ กรณีตรวจวินิจฉัยโรคที่ไม่มีการเพาะเชื้อให้ดำเนินการในสถานปฏิบัติการระดับ 2 โดยปฏิบัติตามหลักการ Good Microbiological Practice อย่างเคร่งครัด และในกรณีตรวจวินิจฉัยโรคด้วยวิธีทางชีววิทยาระดับโมเลกุล ให้ดำเนินการได้ในสถานปฏิบัติการระดับ 2 เสริมสมรรถนะ ตามที่กำหนดในประกาศที่ออกตามมาตรา 6 (4) แต่หากในกรณีที่มีการเพาะเชื้อมากกว่า 30 มิลลิลิตรต่อครั้ง ให้ดำเนินการในสถานปฏิบัติการระดับ 3 ดังนั้นเรื่องความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety) หากดำเนินการเฝ้าระวังและการวินิจฉัยทั่วไป มหาวิทยาลัยนเรศวร จะสามารถดำเนินการได้ด้วยห้องปฏิบัติการ BSL-2enhanced ที่คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ ซึ่งมีอัตราการเข้าใช้บริการที่หนาแน่น แต่หากดำเนินการที่มีการเพิ่มจำนวนเชื้อ จะจำเป็นต้องใช้ห้องปฏิบัติการแบบBiosafety Level 3 (BSL3)  

    ผมว่าหลายมหาวิทยาลัยอาจจะติดปัญหานี้เหมือนกัน ถ้าเกิดความร่วมมือของห้องปฏิบัติการของรัฐ หรือ เอกชนที่เป็น BSL3 กับมหาวิทยาลัยในพื้นที่ หรือเพิ่มห้องปฏิบัติการระดับ BSL-2 enhanced ให้มีความพร้อมในการทำงาน ก็อาจจะใช้การตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัส Covid–19 ในน้ำโสโครกอาจช่วยให้เราเปิดเมืองได้เร็วขึ้น ไม่ใช่แค่พิษณุโลกเท่านั้น แต่ใช้ได้กับจังหวัดอื่นๆ ด้วย อย่างน้อยๆก็ให้กิจกรรมทางเศรษฐกิจและสังคมภายในแต่ละจังหวัดเดินไปได้ก่อน”  ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ธนพล กล่าวทิ้งท้าย 

 

ข้อมูลเอกสารอ้างอิง 

Medema et al (2020) Presence of SARS-Coronavirus-2 in sewage doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.29.20045880. 

Wu et al (2020). SARS-CoV–2 titers in wastewater are higher than expected from clinically confirmed cases. doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.05.20051540