วัคซีน mRNA เหมือนกัน แต่ทำไมประสิทธิผลของ Moderna จึงสูงกว่า Pfizer

วัคซีน Pfizer และ Moderna เป็นวัคซีนชนิด mRNA ที่มีประสิทธิผลสูงมาก จากผลการวิจัยในระยะที่ 3 พบว่าวัคซีน Pfizer ป้องกันการติดเชื้อแบบมีอาการได้ 95% ส่วนวัคซีน Moderna ป้องกันได้ 94.1% ซึ่งแทบจะเท่ากันเลย โดยทั้งคู่ทดลองในประเทศเดียวกัน และประเมินผลในระยะเวลาใกล้เคียงกัน คือในสหรัฐอเมริกา ช่วงกรกฎาคม-ตุลาคม (Pfizer) หรือพฤศจิกายน (Moderna) ของปี 2563

แต่เมื่อนำวัคซีนทั้ง 2 ยี่ห้อนี้มาใช้กับประชากรจำนวนมาก แล้วติดตามประสิทธิผลต่อมาจนถึงปัจจุบัน วัคซีน Moderna กลับมีประสิทธิผลสูงกว่า ถ้าเปรียบเทียบเป็นกราฟ ทั้ง 2 ยี่ห้อมีจุดเริ่มต้นเท่ากัน แต่เมื่อลากกราฟต่อไปในแต่ละเดือน กลับพบว่ากราฟ 2 เส้นนี้เริ่มห่างออกจากกันมากขึ้น โดยกราฟของวัคซีน Moderna คงเส้นคงวามากกว่า เพราะเหตุใดถึงเป็นเช่นนี้

เปรียบเทียบการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน

งานวิจัยชิ้นแรกที่ยกขึ้นมาเป็นงานวิจัยที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ (Preprint) ศึกษาการกระตุ้นภูมิคุ้มกันหลังจากได้รับวัคซีน 2 ยี่ห้อในบ้านพักคนชราแห่งหนึ่ง รัฐออนแทรีโอ แคนาดา ซึ่งมีทั้งผู้สูงอายุและผู้ดูแลรวม 198 คน เมื่อต้นปี 2564 พบว่า วัคซีน Moderna กระตุ้นภูมิคุ้มต่อโปรตีนหนาม (Anti-spike) สูงกว่าวัคซีน Pfizer อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะในกลุ่มผู้สูงอายุที่เห็นความแตกต่างกันอย่างชัดเจน

และเมื่อนำไปทดสอบภูมิคุ้มกันในการยับยั้งไวรัส (Neutralizing Antibody) ต่อสายพันธุ์ต่างๆ พบว่าทั้ง 2 ยี่ห้อยับยั้งสายพันธุ์กลายพันธุ์ได้ลดลง ซึ่งสายพันธุ์เบตาหลบหลีกภูมิคุ้มกันได้มากที่สุด รองลงมาเป็นสายพันธุ์เดลตา แต่วัคซีน Moderna สามารถยับยั้งไวรัสสายพันธุ์ต่างๆ ได้ดีกว่าวัคซีน Pfizer อย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน และเห็นความแตกต่างชัดเจนในกลุ่มผู้สูงอายุ ดังภาพที่ 1

ระดับภูมิคุ้มกันที่สามารถยับยั้งสายพันธุ์ต่างๆ

เปรียบเทียบระหว่างวัคซีน Moderna (mRNA-1273) ฝั่งซ้ายมือ และวัคซีน Pfizer (BNT162b2) ฝั่งขวามือ โดยครึ่งบนเป็นผลการศึกษาในกลุ่มผู้สูงอายุ ส่วนครึ่งล่างเป็นกลุ่มผู้ดูแล

เปรียบเทียบประสิทธิผล

งานวิจัยชิ้นถัดมาเป็นการติดตามประสิทธิผลของวัคซีน 3 ยี่ห้อในสหรัฐฯ ระหว่างเดือนมีนาคม-สิงหาคม 2564 ตีพิมพ์ในวารสาร MMWR เมื่อวันที่ 17 กันยายนที่ผ่านมา รูปแบบการศึกษาเป็นแบบ Case-control (เปรียบเทียบผู้ป่วย-กลุ่มควบคุม) ในผู้ใหญ่อายุ 18 ปีขึ้นไป จำนวน 3,689 ราย ที่ได้รับการรักษาในโรงพยาบาล 21 แห่งใน 18 รัฐ พบว่าประสิทธิผลในการป้องกันการนอนโรงพยาบาลของ

วัคซีน Moderna เท่ากับ 93%
วัคซีน Pfizer เท่ากับ 88%
วัคซีน Johnson & Johnson (ฉีดเข็มเดียว) เท่ากับ 71%

ประสิทธิผลของแต่ละยี่ห้อมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และเป็นค่าที่ถูกปรับ (Adjusted ปรับอิทธิพลของตัวแปรอื่นที่อาจส่งผลต่อประสิทธิผลของวัคซีน) ด้วยวันที่นอนโรงพยาบาล ภูมิภาค อายุ เพศ และเชื้อชาติแล้ว ส่วนเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิผลตามระยะเวลาหลังจากได้รับวัคซีนครบ 2 เข็ม ซึ่งผู้วิจัยแบ่งระยะเวลาออกเป็น 2 ช่วง คือ 12-120 วัน และมากกว่า 120 วันขึ้นไป พบว่า

วัคซีน Moderna เท่ากับ 93% และ 92%
วัคซีน Pfizer เท่ากับ 91% และ 77%

เท่ากับว่าประสิทธิผลของวัคซีน Pfizer ลดลงภายใน 4 เดือนหลังจากฉีดวัคซีนครบ 2 เข็ม นอกจากนี้ผู้วิจัยยังเจาะเลือดเพื่อเปรียบเทียบระดับภูมิคุ้มหลังจากได้รับวัคซีนครบในอาสาสมัครที่แข็งแรง พบว่าระดับ Anti-RBD สูงที่สุดในผู้ที่ฉีดวัคซีน Moderna (4,274 หน่วย) รองลงมาเป็นวัคซีน Pfizer (2,950 หน่วย) ในขณะที่ระดับ Anti-spike IgG ในผู้ที่ได้รับวัคซีน 2 ยี่ห้อนี้ไม่แตกต่างกัน

งานวิจัยชิ้นที่ 3 เป็นการติดตามประสิทธิผลของวัคซีน 2 ยี่ห้อในกลุ่มบุคลากรทางการแพทย์ในสหรัฐฯ จำนวน 25 รัฐ ระหว่างเดือนธันวาคม 2563 – พฤษภาคม 2564 ตีพิมพ์ในวารสาร NEJM เมื่อวันที่ 22 กันยายน รูปแบบการศึกษาเป็นแบบ Matched case-control กลุ่มตัวอย่างรวม 4,931 คน แบ่งเป็นผู้ป่วย 1,482 ราย และกลุ่มควบคุม 3,449 คนที่ได้รับการตรวจหาเชื้อในสัปดาห์เดียวกันกับผู้ป่วย พบว่า

ประสิทธิผลในการป้องกันการติดเชื้อแบบมีอาการแบบเข็มเดียวและครบ 2 เข็ม

วัคซีน Moderna เท่ากับ 88.9% และ 96.3%
วัคซีน Pfizer เท่ากับ 77.6% และ 88.8%

ถึงแม้ตัวเลขประสิทธิผลของวัคซีน Moderna ทั้งแบบเข็มเดียวและครบ 2 เข็มจะสูงกว่าของวัคซีน Pfizer แต่ในทางสถิติแล้วยังสรุปไม่ได้ว่าแตกต่างกัน เพราะถ้าอ่านบทความฉบับเต็มในวารสารวิชาการ ช่วงความเชื่อมั่น 95% (95% CI) ของทั้ง 2 วัคซีนจะคร่อมกันอยู่ ส่วนประสิทธิผลตามระยะเวลาหลังฉีดวัคซีน พบว่าลดลงเหลือประมาณ 80% ภายใน 3 เดือน แต่ผู้วิจัยไม่ได้นำเสนอแบบแยกยี่ห้อ

งานวิจัยชิ้นสุดท้ายเป็นงานวิจัยที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ ศึกษาประสิทธิผลของวัคซีน 2 ยี่ห้อในรัฐมินนิโซตา สหรัฐฯ เป็นการศึกษาเชิงสังเกตแบบย้อนหลังในผู้ที่ได้รับวัคซีนและไม่ได้รับวัคซีนกลุ่มละ 25,589 คน ระหว่างเดือนมกราคม-กรกฎาคม 2564 ซึ่งระยะแรกมีการระบาดของสายพันธุ์อัลฟา ต่อมาเป็นสายพันธุ์เดลตา พบว่าวัคซีนทั้ง 2 ยี่ห้อมีประสิทธิผลในการป้องกันการติดเชื้อสูงโดย

วัคซีน Moderna เท่ากับ 86%
วัคซีน Pfizer เท่ากับ 76%

ซึ่งแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และเมื่อเปรียบเทียบอัตราการติดเชื้อตามระยะเวลาหลังได้รับวัคซีนครบ 2 เข็ม ดังภาพที่ 2 จะสังเกตว่ากราฟเส้นของวัคซีน Pfizer เริ่มชันขึ้นและห่างจากกราฟเส้นของวัคซีน Moderna แบบที่แถบสีอ่อน (ช่วงความเชื่อมั่น 95%) ไม่ซ้อนทับกันในช่วงประมาณเดือนที่ 4 แสดงว่าเริ่มมีผู้ติดเชื้อหลังจากได้รับวัคซีน (Breakthrough Cases) เพิ่มขึ้น

อัตราการติดเชื้อสะสม เปรียบเทียบระหว่างกลุ่มที่ไม่ได้รับวัคซีน (สีเทา) กลุ่มที่ได้รับวัคซีน Pfizer (สีน้ำเงิน) และวัคซีน Moderna (สีส้ม) ทั้งนี้สังเกตว่าอัตราการติดเชื้อในผู้ที่ได้รับวัคซีนไม่ว่าจะเป็นยี่ห้อใดยังต่ำกว่าผู้ที่ไม่ได้รับวัคซีนมาก

ความแตกต่างระหว่าง 2 ยี่ห้อ

วัคซีนทั้ง 2 ยี่ห้อเป็นวัคซีนชนิด mRNA เหมือนกัน โดยวัคซีนชนิดนี้จะมีองค์ประกอบหลัก 2 ส่วน คือ 1. สารพันธุกรรม mRNA ของไวรัสที่ถูกดัดแปลงโครงสร้าง และ 2. อนุภาคนาโนไขมัน (Lipid Nanoparticle) เหมือนฟองอากาศหุ้มสารพันธุกรรมเพื่อเป็นพาหะในการขนส่งเข้าสู่เซลล์ ประกอบด้วยไขมัน 4 ชนิด ได้แก่ ฟอสโฟลิพิด, คอเลสเตอรอล, PEG-lipid และไขมันที่มีประจุ ดังภาพที่ 1

องค์ประกอบของวัคซีนชนิด mRNA

ความแตกต่างกันอย่างแรกคืออนุภาคนาโนไขมันที่มีโครงสร้างต่างกัน แต่ไม่น่าจะมีผลต่อการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ทว่าความแตกต่างที่สำคัญน่าจะเป็นปริมาณวัคซีนที่ฉีด

วัคซีน Moderna ขนาด 100 ไมโครกรัมต่อ 0.5 มิลลิลิตร (200 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร)
วัคซีน Pfizer ขนาด 30 ไมโครกรัมต่อ 0.3 มิลลิลิตร (100 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร)

และการเว้นระยะห่างระหว่างเข็มต่างกัน

วัคซีน Moderna ฉีด 2 เข็ม ห่างกัน 28 วัน
วัคซีน Pfizer ฉีด 2 เข็ม ห่างกัน 21 วัน

เมื่อวัคซีน Moderna ใช้ในปริมาณมากกว่าจึงสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้สูงกว่า และระยะเวลาระหว่างเข็มที่นานกว่า 1 สัปดาห์อาจทำให้เซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันตอบสนองได้ดีกว่า เหตุผลหลังเป็นข้อสังเกตของ ดร.พอล เบอร์ตัน หัวหน้าฝ่ายการแพทย์ของบริษัท Moderna ที่ให้สัมภาษณ์กับ The New York Times ว่า “เราจำเป็นต้องศึกษาวิจัยในเรื่องนี้ต่อ แต่คิดว่าเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้”

ล่าสุดบริษัท Moderna กำลังยื่นขออนุมัติวัคซีนเข็มกระตุ้นซึ่งจะใช้ปริมาณวัคซีนเพียงครึ่งโดส หรือ 50 ไมโครกรัม ต่อสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) สหรัฐฯ ภายในเดือนนี้ โดยองค์ประกอบของวัคซีนเข็มกระตุ้นในปีนี้จะยังคงเหมือนกับวัคซีนดั้งเดิม เนื่องจากมีเวลาไม่เพียงพอในการเปลี่ยนแปลง แต่ทางบริษัทก็กำลังวิจัยวัคซีนสำหรับสายพันธุ์เดลตาและเบตาไว้เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตวัคซีนปีหน้า

ปัจจุบันเริ่มมีงานวิจัยมากขึ้นที่พบความแตกต่างระหว่างวัคซีนชนิด mRNA 2 ยี่ห้อ ทั้งการกระตุ้นภูมิคุ้มกันและประสิทธิผลในการป้องกันการติดเชื้อในระยะยาว แต่ขนาดความแตกต่าง และสาเหตุของความแตกต่างนี้ยังไม่ชัดเจน อย่างไรก็ตามทั้ง 2 บริษัทมีแนวคิดในการฉีดวัคซีนเข็มกระตุ้นเหมือนกัน โดยวัคซีน Pfizer ได้รับการอนุมัติจาก FDA ไปแล้ว ส่วนวัคซีน Moderna น่าจะตามมาเร็วๆ นี้

อ้างอิง: