SYNTHETIC BIOLOGY

คุณจรีพร จารุกรสกุล

ประธานคณะกรรมการบริหาร และประธานเจ้าหน้าที่บริหารกลุ่ม

บริษัท ดับบลิวเอชเอ คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน)

เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) มีบทบาทสำคัญในหลายแง่มุมของชีวิตมนุษย์ ซึ่งช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเทคโนโลยีชีวภาพก็ได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด เครื่องมือและวิธีการใหม่ๆ ถูกคิดค้นจนทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจและควบคุมกลไกทางชีวภาพได้ดียิ่งขึ้น

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น ความรู้ด้านจีโนม (Genome) ทำให้เราสามารถวิเคราะห์และปรับแต่งข้อมูลทางพันธุกรรม (DNA) ของสิ่งมีชีวิตเพื่อพัฒนาสายพันธุ์พืชและสัตว์ให้มีคุณลักษณะที่ต้องการ หรือเทคโนโลยีชีวภาพการแพทย์ช่วยให้ค้นพบวิธีการรักษาโรครูปแบบใหม่ เช่น เทคโนโลยี CRISPR-Cas สำหรับการวินิจฉัยและรักษาโรคทางพันธุกรรม หรือนวัตกรรมการปลูกถ่ายอวัยวะ เช่น 3D Bioprinting รวมถึงปัจจุบันก็ยังมีการนำเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้แก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น การบำบัดมลพิษ การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม สาขาของเทคโนโลยีชีวภาพที่หลายฝ่ายกำลังให้ความสนใจและพูดถึงเป็นวงกว้างคือ ชีววิทยาสังเคราะห์ (Synthetic Biology) หรือ SynBio ที่นับเป็นศาสตร์ขั้นสูงของพันธุวิศวกรรมโดยเป็นการประสานความรู้ (cross-discipline) จากหลายสาขาทั้งชีววิทยา วิศวกรรม พันธุกรรม เคมี คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกันจนทำให้สามารถออกแบบ สร้าง และปรับแต่ง DNA เพื่อให้เซลล์ทำงานในรูปแบบใหม่หรือพัฒนาไปในทางที่ดีขึ้นได้

SynBio จึงเป็นเทคโนโลยีที่เปี่ยมด้วยศักยภาพในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนและท้าทายของโลกยุคใหม่ เช่น วิกฤตขาดแคลนอาหาร การแพร่ระบาดของโรคอุบัติใหม่ การเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด ปัญหามลภาวะ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ฯลฯ ซึ่งภาคธุรกิจต่างก็มีการนำเทคโนโลยี SynBio มาประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิต รวมถึงพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อจำหน่ายเชิงพาณิชย์ อาทิ (1) อุตสาหกรรมอาหารและการเกษตร เช่น การพัฒนาแบคทีเรียในดินเพื่อลดการพึ่งพาปุ๋ยสังเคราะห์ การปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อเพิ่มการดึงไนโตรเจนไปจนถึงการผลิตโปรตีนแทนเนื้อสัตว์ การใช้พันธุวิศวกรรมของจุลินทรีย์และเอนไซม์เพื่อพัฒนาวัตถุเจือปนอาหารที่ปลอดภัยกับสุขภาพ (2) อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพ เช่น การแปรสภาพของเหลือทางการเกษตรหรือเศษอาหารเป็นเชื้อเพลิง เคมีภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ หรือการดัดแปลงเชื้อจุลินทรีย์ให้เป็นสารผลิตตั้งต้นของไบโอพลาสติก เช่น การผลิต Lactic Acid เพื่อที่จะนำไปผลิตเป็น Polylactic Acid สำหรับ biodegradable หรือ biocompatible plastics เป็นต้น (3) อุตสาหกรรมเภสัชกรรมและชีวเภสัชกรรม การปรับแต่งเซลล์จุลินทรีย์ให้มีความสามารถในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆ เช่น แอนติบอดี้ รวมถึง SynBio ยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและวัคซีนบางประเภท เช่น mRNA (4) อื่นๆ เช่น อุตสาหกรรมเสื้อผ้ามีการใช้ SynBio เพื่อพัฒนาเส้นใยสังเคราะห์ที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ หรืออุตสาหกรรมเครื่องสำอางใช้ SynBio ผลิตคอลลาเจนจากพืช รวมถึงผลิตสารตั้งต้นสำหรับน้ำหอมและสารประกอบกลิ่นหอม เป็นต้น ซึ่งการพัฒนาของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะปัญญาประดิษฐ์ (AI) ก็จะยิ่งผลักดันให้ SynBio ทรงพลังมากขึ้น โดย AI สามารถวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อค้นหาและออกแบบโครงสร้างทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสุด หรือช่วยวิเคราะห์ผลการทดลองและแนะนำเพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแนวทางวิจัยใหม่ ๆ ได้เร็วขึ้น

ประเทศไทยมีจุดเด่นด้านวัตถุดิบชีวภาพ (Bio-based feedstock) ที่อุดมสมบูรณ์เนื่องจากความหลากหลายทางชีวภาพทั้งพืชและสัตว์ สภาพภูมิอากาศเขตร้อนชื้น พื้นฐานสังคมเกษตรกรรม นักวิจัยที่มีความรู้ความเชี่ยวชาญ คลังจุลินทรีย์ที่ใหญ่ที่สุดในอาเซียน รวมถึงนโยบายของภาครัฐที่ต้องการส่งเสริมเศรษฐกิจชีวภาพ การสนับสนุน Synthetic Biology ไปพร้อมๆ กับเทคโนโลยี นวัตกรรม และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องจึงเป็นการพัฒนาระบบนิเวศสำหรับ "เครื่องยนต์ขับเคลื่อนเศรษฐกิจใหม่" ของประเทศไทยที่จะสามารถสร้างรายได้ ยกระดับคุณภาพชีวิต ตลอดจนนำไปสู่เศรษฐกิจสีเขียวที่มุ่งเน้นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพและช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมอีกด้วย