SynBio/DIYbio เทคโนโลยีใหม่ที่คนไทยต้องรู้

22 มีนาคม 2558 - Progress Thailand - ปัจจุบันการรวมความรู้จากศาสตร์พื้นฐานต่างๆ กำลังก่อให้เกิดเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีอย่างก้าวกระโดด เทคโนโลยีชีวภาพก็เช่นกัน การผสมผสานแนวความคิดและเทคโนโลยีจากศาสตร์ต่างขั้ว ระหว่างวิศวกรรมและชีววิทยา ก่อให้เกิดสาขาวิชาใหม่ที่เรียกว่า ชีววิทยาสังเคราะห์ (Synthetic Biology) เพื่อทำให้สิ่งมีชีวิตที่มีอยู่เดิม เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ เป็นต้น สามารถทำงานตามที่มนุษย์ต้องการได้ โดยมุ่งหวังให้สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์เหล่านี้มาช่วยลดต้นทุนการผลิตจากวิธีการผลิตแบบเก่า และช่วยสร้างสารที่ไม่สามารถผลิตได้ด้วยวิธีดั้งเดิม เช่น ยารักษาโรคจากพืชปลูกยาก หรือแม้กระทั่งการนำสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์นี้ไปทำลายเซลล์มะเร็ง เป็นต้น






ลองจินตนาการดูว่า จะเป็นอย่างไรหากวิธีการตัดต่อพันธุกรรมแบบเดิม ๆ ที่มีทั้งความยุ่งยากและซับซ้อน ถูกปรับเปลี่ยนให้ง่ายขึ้นเหมือนการเปลี่ยนหลอดไฟตามบ้าน!! เพียงแค่หาชิ้นส่วน DNA ที่ต้องการจากแคทตาล็อคตามที่เราออกแบบไว้ แล้วสั่งซื้อ DNA ที่ต้องการ จากนั้นก็นำมาแทนที่ของเดิมหรือเพิ่มเติมเข้าไปใหม่ สุดท้ายเราก็จะได้สิ่งมีชีวิตที่ทำงานตามที่เราต้องการ

ด้วยแนวความคิดของกลุ่มผู้ริเริ่มชีววิทยาสังเคราะห์ที่ต้องการทำให้วิธีการสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ ๆ คล้ายกับวิธีการสร้างวัสดุ อุปกรณ์ต่าง ๆ ทางวิศวกรรม โดยปรับปรุงระบบการตัดต่อพันธุกรรมให้ง่ายขึ้น ปรับชิ้นส่วน DNA แต่ละชิ้นมีรอยต่อที่เป็นมาตรฐานคล้ายอิฐบล๊อกหรือตัวต่อเลโก้ ทำให้การตัดต่อพันธุกรรมให้เป็นไปตามที่ออกแบบจึงทำได้โดยง่าย

ประกอบกับ ปัจจุบันมีบริษัทที่ผลิตเครื่องมือ และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เกิดขึ้นอย่างมากมาย ก่อให้เกิดการแข่งขันในด้านราคา และคุณภาพ ทำให้เราได้เห็นสถาบันที่แต่เดิมทำงานด้านชีววิทยาหันมาสนใจ และเปลี่ยนแนวมาเป็นชีววิทยาสังเคราะห์มากขึ้น อีกทั้งก่อให้เกิดการสร้างชุมชน DIYbio/Synbio ซึ่งเป็นกลุ่มคนที่ต้องการทำงานนอกกรอบหลักวิชาการและการวิจัยแบบเดิม ๆ ทำให้ประชาชนทั่วไปเข้าถึงศาสตร์ดังกล่าวมากขึ้น



เมล็ดพันธุ์ SynBio/DIYbio ถูกหว่านขึ้นในประเทศไทยแล้ว

ทีมงาน ProgressTH ได้เจาะลึกเรื่องนี้จนได้พบกับการทำงานของกลุ่มคนเล็ก ๆ ที่กำลังจะทำสิ่งที่ยิ่งใหญ่อยู่ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ผศ.ดร.อัศวิน มีชัย อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ พร้อมด้วย จิตรวรรณ ไทยประสิทธิ์ นักศึกษาปริญญาเอก หลักสูตรวิศวกรรมชีวภาพ ได้ร่วมกันริเริ่มงานที่เกี่ยวกับ SynBio อยู่หลายโครงการ

ตั้งแต่การสอดแทรก SynBio เข้าไปอยู่ในหลักสูตรวิศวกรรมชีวภาพ เพื่อทำให้นักศึกษาทั่วไปรู้จักและเข้าใจสาขาวิชานี้มากขึ้น รวมถึงการจัด workshop DIYbio เพื่อเปิดโอกาสให้นักศึกษานอกหลักสูตรได้ลองออกแบบสิ่งชีวิตสังเคราะห์ขึ้นใหม่ และเมื่อไม่นานนี้ทางทีมฯ ได้จัด workshop สำหรับสอนให้คนทั่วไปที่ไม่มีพื้นความรู้เรื่องชีวภาพมาก่อน สามารถออกแบบระบบทำงานของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ และเรียนรู้ขั้นตอนคร่าว ๆ ของ SynBio สำหรับการลงมือทำของจริง

ความฝันสำคัญ คือ การร่วมส่งทีมนักศึกษาเข้าร่วมแข่งขัน International Genetically Engineered Machine Competition (iGEM) ซึ่งเป็นโครงการที่อยู่ภายใต้การสนับสนุนของ สถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซสชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology, MIT) ซึ่งเป็นโครงการที่ให้นักศึกษาปริญญาตรีเสนอแผนงานออกแบบและทำการทดลองที่เกี่ยวกับ ชีววิทยาสังเคราะห์ เพื่อเป็นการสนับสนุนและพัฒนานักวิจัย รวมทั้งเป็นการสร้างบุคลากรใหม่ๆ ให้กับสายงานด้าน SynBio ทั้งนี้ที่ผ่านมายังไม่มีตัวแทนจากทีมประเทศไทยเข้าร่วมแข่งขันในรายการนี้เลย ขณะที่ประเทศต่างๆในเอเชียได้ส่งทีมเข้าแข่งขันอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็น ญี่ปุ่น มาเลเซีย สิงค์โปร์

 ผศ.ดร.อัศวิน มีชัย อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์
 พร้อมด้วย จิตรวรรณ ไทยประสิทธิ์ นักศึกษาปริญญาเอก 
หลักสูตรวิศวกรรมชีวภาพ ได้ร่วมกันริเริ่มงานที่เกี่ยวกับ SynBio
 อยู่หลายโครงการ
ทีม ProgressTH ได้มีโอกาสชมห้องแลป Molecular biology ของมหาวิทยาลัย วิทยาเขตบางขุนเทียน ซึ่งมีอุปกรณ์ทุกอย่างที่เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าจะเห็นในห้องแลปที่สมัยใหม่ โดยในห้องแลปยังมี BioBricks หรือ เลโก้ชีวภาพ ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำคัญในการสร้างSynBio

อาจารย์อัศวิน และ ลูกศิษย์นักศีกษาปริญญาเอก จิตรวรรณ อธิบายให้ ทีม ProgressTH เห็นภาพถึงศักยภาพของศาสตร์ SynBio และการสร้างชุมชน DIYbio ในประเทศไทยว่า ประเทศไทยมีความพร้อมในเรื่องเครื่องมือและบริการการอ่านผล DNA ทั้งในประเทศไทยเองและประเทศสิงคโปร์ ขณะที่ชิ้นส่วนของ DNA ก็สามารถหาซื้อได้ในราคาที่ถูกลงเรื่อยๆ

อุปสรรคที่สำคัญที่สุด คือ การขาดความสนใจในเรื่องนี้จากสาธารณะที่ไม่ได้ตระหนักว่า SynBio จะเป็นการปฏิวัติครั้งสำคัญในอนาคต นอกจากนี้ประเทศไทยยังขาดสถาบันและหน่วยงานที่ศึกษาเรื่องนี้อย่างจริงจัง อีกทั้งงานวิจัยส่วนมากยังเป็นแบบดั้งเดิม ที่ไม่ได้นำมาประยุกต์ใช้กับเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อก้าวผ่านไปสู่กระบวนทัศน์ใหม่ได้

น่าสนใจเป็นอย่างมากว่า ขณะนี้วัฒนธรรม DIYbio ได้เติบโต ขยายในยุโรป และ สหรัฐ เป็นอย่างมาก จากนักเทคโนโลยีชีวภาพที่มีความกระตือรือร้น และรู้สึกอึดอัดกับวิถีดั้งเดิมซึ่งเป็นระเบียบ เคร่งครัดในวิชาการ และ สำนักวิจัยและพัฒนาต่างๆ ได้พยายามออกนอกกรอบเพื่อทำให้ศาสตร์นี้เข้าถึงประชาชน และนำมาใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติมากขึ้น

เราได้คุยกับอาจารย์อัศวิน เรื่องการ ฝึกอบรมให้กับ เหล่า Makers และ ผู้ที่สนใจนวัตกรรมเกี่ยวกับ SynBio/ DIYbio เพื่อให้พวกเขาได้นำความรู้เหล่านี้ไปขยายต่อในแวดวงของตัวเองต่อไป โดยหากความรู้ด้าน SynBio / DIYbio เป็นที่ตื่นตัวภายนอกมหาวิทยาลัย ก็เชื่อว่าอีกไม่นานหน่วยงานภายในมหาวิทยาลัยน่าเข้ามาร่วมมือด้วยเช่นกัน

อย่างไรก็ตามการแข่งขัน iGEM เป็นแค่การกระตุ้นให้นักศึกษามีความตื่นตัวเรื่องนี้ แต่สิ่งที่ควรจะเกิดขึ้นมากกว่านั้นคือ การปลุกให้นักวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพ ทำงานอย่างจริงและสามารถนำผลวิจัยต่างๆไปใช้ในจริงอย่างเป็นรูปธรรม เพื่อที่จะได้ทำให้คนทั่วไปเห็นประโยชน์และความสำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งอาจจะต่อยอดเป็นธุรกิจเพื่อสร้างงานสร้างรายได้ในอนาคตได้

อาจารย์อัศวิน กล่าวว่า ในปัจจุบันนักศึกษาที่เรียนจบด้านนี้ ส่วนมากจะทำงานในหน่วยงานวิจัยภาครัฐ ซึ่งผลงานวิจัยส่วนมากจบลงที่การตีพิมพ์เท่านั้น ไม่มีการนำไปทำให้เป็นรูปธรรมแต่อย่างใด ทำให้นักวิจัยเหล่านี้ขาดแรงจูงใจไม่ท้าทาย เพราะไม่สามารถใช้ความรู้และทักษะที่เรียนมาอย่างเต็มที่ ทำให้เกิดภาวะสมองไหลเพราะนักวิจัยเหล่านี้เลือกเดินทางไปต่างประเทศซึ่งมีโอกาสได้ใช้วิชาที่ร่ำเรียนมากมากกว่า

การสร้างความวัฒนธรรมดังกล่าวด้วยการทำ SynBio เป็นรูปธรรมจับต้องได้ จะช่วยกระตุ้นให้ผู้ประกอบการและนักลงทุนที่มีความคิดดีๆ สามารถโชว์และผลักดันถึงพลังความสำคัญของ SynBio ในประเด็นต่างๆและอาจจะตั้งเป็นธุรกิจได้ ซึ่งจะมีส่วนช่วยให้นักศึกษาที่จบด้านนี้มั่นใจว่าจะมีงานทำและเลือกที่อยู่ในประเทศเพื่อพัฒนา SynBio ให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น





อาจารย์อัศวิน ชี้ว่า ความสามารถในการ อ่าน เขียน และ แก้ไข โค๊ดของ DNA ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ถือเป็นสิ่งที่สำคัญและมีพลังอำนาจมากที่สุดและมีความหมายอย่างมากต่อเทคโนโลยีคลื่นต่อไปที่จะมาถึงในเร็วๆนี้ โดยยุคเทคโนโลยีชีวภาพซึ่งจะมีความสำคัญเหมือนกับยุคคอมพิวเตอร์ ดังนั้น หากไม่เตรียมตัวกันตั้งแต่ตอนนี้ ประเทศไทยจะล้าหลังประเทศอื่นๆ ซึ่งเพราะไม่ใช่เรื่องเทคนิคหรือการเงิน แต่เป็นเพราะการขาดความรู้ความเข้าใจในเรื่องนี้

ทั้งนี้ เทคโนโลยีชีวภาพจะมีความสำคัญอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การ อ่าน เขียน และ ตัดต่อ DNA ของมนุษย์ ได้เป็นที่เห็นผลประจักษ์กันแล้ว เช่น การรักษาด้วยแนวทางยีนบำบัด ( Gene therapy) ซึ่งผู้ป่วยสามารถตัดต่อให้ภูมิคุ้มกันของตัวเองฆ่าเซลล์มะเร็งได้ โดยในประเทศแถบยุโรป ได้รับการอนุมัติให้เป็นหนึ่งในการรักษาโรคตับอ่อน ด้วยการฉีดยาช็อตเดียวเท่านั้น ผู้ป่วยสามารถตอบสนองและได้รับการแทนที่ DNA ที่สำเนาใหม่ไปทั่วร่างกาย ซึ่งวิธีนี้สามารถรักษาโรคตับอ่อนอักเสบได้อย่างถาวร

ความสามารถในการเปลี่ยนผ่านการดูแลสุขภาพของมนุษย์ โดยการใช้ประโยชน์จากเชื้อแบคทีเรีย ให้ทำหน้าที่เป็นตัวตรวจตรา (Sensor) ตัวประมวลผล (Processors) และ โรงงานขนาดเล็ก (micro-factories) ล้วนแต่เป็นสิ่งที่น่าดึงดูดใจในการลงทุนเรื่องนี้ เหลือเพียงแต่การสื่อสารให้คนธรรมดาทั่วไป/ผู้ตัดสินใจเชิงนโยบาย เห็นเท่านั้นว่าตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพเป็นอย่างไร

ขั้นตอนการเรียนรู้เรื่อง DIYbio มีสอนและอบรม ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี โดยใช้เวลาไม่กี่วันเท่านั้นสำหรับพื้นฐานเบื้องต้น โดยที่ไม่จำเป็นต้องมีพื้นฐานเรื่อง เทคโนโลยีชีวภาพมาก่อน โดยก่อนหน้านี้ทางมหาวิทยาลัยได้จัดอบรมให้กับ นักศึกษาคณะวิศกรรมศาสตร์จากประเทศญี่ปุ่น 3 คน นักเรียนไทย 3คน เพื่อทดลองออกแบบการเขียน อ่าน ตัดต่อ DNA เพื่อให้เขาเห็นภาพว่า SynBio มีศักยภาพอย่างไร สามารถนำไปใช้ทำอะไรได้บ้าง




ว่าไปแล้ว SynBio ก็เหมือนกับ 3D printer และ คอมพิวเตอร์ ที่ก่อนหน้านี้ คนแทบจะไม่รู้เลยว่ามีความสำคัญอย่างไร เพราะตอนนี้ดูเหมือนว่า SynBio/DIYbio อยู่นอกศูนย์กลางความสนใจ ซึ่งคนเป็นเพราะยังไม่มีตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมและการนำไปใช้อย่างแท้จริง ซึ่งเหล่านี้คงต้องใช้เวลาสักระยะจนกว่าจะมีการนำไปใช้จริงๆ ก็น่าจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีที่จะนำไปสู่การปฏิวัติเทคโนโลยีในอนาคตได้

สำหรับในประเทศไทย เรากำลังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวางรากฐานเรื่อง SynBio/DIYbio ให้เกิดขึ้น ซึ่งหากผู้ใดสนใจสามารถบอกเรื่องราวของคุณมาได้ เราหวังว่าจะมีความคืบหน้าเกี่ยวกับเรื่องนี้ เหมือนกับการเกิดขึ้นของ Makerspaces หลายแห่งที่เกิดขึ้นในช่วงปลายปีเชื่อมต้นปีที่ผ่านมา โดยเรื่องนี้ถือเป็นอีกเรื่องที่เราอยากเห็นความก้าวหน้าและเป็นเรื่องที่ทุกคนสามารถเกี่ยวข้องได้


ติดตาม ProgressTH.org ใน Facebook ที่นี่ และ Twitter ที่นี่