คณะ DNA TECH และสถาบันจีโนม คว้ารางวัลนักเทคโนฯดีเด่นปี 56 หลังใช้เทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์ผลักดันอุตสาหกรรมไทย
มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ คณะ DNA TECH และสถาบันจีโนม ภายใต้การนำของ ดร.สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง คว้ารางวัลนักเทคโนฯดีเด่นปี 56 จากผลงาน “เทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์กับการตรวจสอบจีโนมอย่างรวดเร็ว”เพื่อควบคุมคุณภาพสินค้าการส่งออกอาหาร และการปรับปรุงพันธุ์พืชอายุยืนแบบก้าวกระโดด ภายใต้คอนเซปต์“ต้นทุนต่ำ-ความแม่นยำสูง”หวังพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์
ดร.สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง ผู้อำนวยการสถาบันจีโนมแห่งชาติ และคณะจากห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสถาบันจีโนม ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ซึ่งได้รับรางวัล “นักเทคโนโลยีดีเด่น ประเภททีม ประจำปี 2556” จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ เปิดเผยถึงการวิจัยพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีจีโนม : เทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์กับการตรวจสอบจีโนมอย่างรวดเร็วเพื่อช่วยควบคุมคุณภาพสินค้าในการส่งออกอาหารและการปรับปรุงพันธุ์พืชอายุยืนแบบก้าวกระโดด ว่า จีโนมิกส์ (Genomics) เป็นส่วนหนึ่งของสาขาพันธุศาสตร์ ที่ศึกษาพันธุกรรม (Genome) ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยเน้นการศึกษาหาลำดับเบสทั้งหมดของดีเอ็นเอ (DNA Sequence) และการทำแผนที่ทางพันธุกรรม (Genetic Mapping) ซึ่งการรวบรวมจีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ จะถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูล ทำให้ทราบลักษณะเฉพาะ(Characterization)ของจีโนมในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ และใช้ในการวิเคราะห์หายีน(Gene)ต่างๆ ที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมที่สำคัญ เพื่อใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ ตลอดจนใช้ในการตรวจสอบวินิจฉัยโรคในสิ่งมีชีวิตทั้งในคน พืช หรือสัตว์ รวมถึงการใช้ในการควบคุมคุณภาพของอาหารและสินค้าทางการเกษตร
โดยเทคโนโลยีดังกล่าว เป็นเทคโนโลยีองค์รวมที่แยกความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตในแต่ละสายพันธุ์ที่มีความแม่นยำสูงมาก ภายใต้การปฏิบัติการในศูนย์ปฏิบัติการดีเอ็นเอเทค (DNA Technology) ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการที่ได้รับการอนุมัติให้มีการจัดตั้งขึ้น โดยได้รับเงินทุนของ สวทช. จากคณะกรรมการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (กวทช.) ร่วมกับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้นำไปสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ และมีนโยบายผลักดันให้โครงการฯ ที่มีศักยภาพที่จะดำเนินงานต่อไปได้ด้วยตนเองในเชิงธุรกิจ
“ความแม่นยำของเทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์ต้องอาศัยข้อมูลพันธุกรรมองค์รวมทั้งหมดเพื่อให้สามารถเห็นถึงส่วนที่แตกต่างกันหรือเหมือนกันในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดหรือในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันแต่ต่างสายพันธ์กัน ยกตัวอย่างเช่น คนต่างจากสัตว์อย่างไร ข้าวแต่ละเม็ดแต่ละสายพันธุ์แตกต่างกันตรงไหนอย่างไร เนื่องจากเทคโนโลยีขั้นสูงนี้มีค่าใช้จ่ายสูงในการตรวจสอบดังนั้นภายใต้การพัฒนาตรวจสอบที่มีต้นทุนต่ำของห้องปฏิบัติการDNATEC จึงทำให้ภาคการผลิตและภาคอุตสาหกรรมของประเทศไทยสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีระดับสูงได้ จนสามารถให้บริการแก่กรมการค้าต่างประเทศในการตรวจรับรองคุณภาพข้าวหอมมะลิไทยให้มีความบริสุทธิ์ตามที่กฎหมายกำหนดซึ่งเป็นการเพิ่มความมั่นใจให้กับผู้บริโภคทั้งในและต่างประเทศ เป็นการยกระดับคุณภาพข้าวไทยในเวทีโลก”
ทั้งนี้ การใช้เทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์จะสามารถช่วยประเทศได้ใน 2 ส่วน ใหญ่ๆได้แก่ 1.เทคโนโลยีจีโนมเพื่อช่วยการส่งออก ด้านกฏหมาย และป้องกันการกีดกันทางการค้า ซึ่งได้ถูกพัฒนามาใช้ในการตรวจสอบสินค้าในด้านอาหาร และสิ่งมีชีวิต การตรวจสอบดังกล่าว เช่น เทคโนโลยีการตรวจสอบข้าวปลอมปนจากเมล็ดข้าวสาร โดยเริ่มจากการค้นหาเอกลักษณ์ดีเอ็นเอของข้าว หลายสายพันธุ์ที่มีปลูกในประเทศไทย เพื่อค้นหาตัวตรวจที่แม่นยำสามารถแยกความแตกต่าง และปริมาณปลอมปนได้ทุกสายพันธุ์ โดยเฉพาะการปลอมปนในข้าวขาวดอกมะลิ 105 และ กข15 ซึ่งถือเป็นข้าวส่งออกที่มีชื่อเสียงของไทย การตรวจสอบการปนเปื้อนของพืชดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically Modified Organism, GMO) ภายใต้ห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทค สามารถตรวจปริมาณการปนเปื้อนได้ต่ำถึง 0.1% ในอัตราความแม่นยำสูง นอกจากนี้ยังได้พัฒนาเทคโนโลยีตรวจสอบการปนเปื้อนเนื้อวัวในอาหารสำเร็จรูปหรืออาหารสัตว์ได้ละเอียดถึง 0.01% เพื่อป้องกันการระบาดของโรควัวบ้าเข้าประเทศไทยด้วย 2. เทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์ เพื่อการปรับปรุงพันธุ์พืชหรือสัตว์อย่างก้าวกระโดด เช่นการพัฒนาเทคโนโลยี่จีโนมของปาล์มน้ำมันเพื่อร่นระยะเวลาในการปรับปรุงพันธุ์ปาล์มน้ำมัน จากปกติที่ใช้ระยะเวลาในการปรับปรุงพันธุ์ 15-20 ปี เหลือเพียง 5 -8ปีเท่านั้น โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือ เพื่อให้ได้พันธุ์ปาล์มน้ำมันที่สามารถปลูกได้ดีในภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และภาคใต้ โดยให้ผลผลิตเฉลี่ยมากกว่า 5 ตันต่อไร่ต่อปี ซึ่งองค์ความรู้ของผลงานดังกล่าวบางส่วนได้ยื่นจดสิทธิบัตรในต่างประเทศ และมีผลงานออกตีพิมพ์ในวารสารต่างประเทศหลายฉบับ ขณะเดียวกันผลการวิจัยชิ้นนี้ยังได้รับทุนวิจัยต่อเนื่อง เพื่อนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาพัฒนาการผลิตกล้าพันธุ์ปาล์มน้ำมันที่ได้ให้กับเกษตรกรจำนวน 100,000 ต้น รวมทั้งนักวิจัยได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีดังกล่าวให้กับบริษัทเอกชนในภาคใต้ของประเทศไทยด้วย
กระบวนการตรวจสอบของเทคโนโลยีฐานจีโนมิกส์ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน คือ 1.กระบวนการรับการสุ่มตัวอย่าง 2. การสกัด DNA 3. การทำปฏิกริยาการตรวจสอบ 4. กระบวนการ Detection ซึ่งทำให้เห็นตัวปฏิกริยา และ5.กระบวนการวิเคราะห์ โดย ดร.สมวงษ์ ยอมรับว่าขั้นตอนที่ช้าที่สุดคือ ขั้นตอนการสกัด DNA เนื่องจากสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอาจมีสารบางอย่างที่เป็นอุปสรรคต่อการสกัด DNA โดยวิธีมาตรฐาน ซึ่งมีอยู่หลายวิธีด้วยกันและแต่ละวิธีใช้เวลาประมาณ1-2 วัน ดังนั้นการที่ตรวจสอบตัวอย่างจำนวนมากทางศูนย์ปฏิบัติการดีเอ็นเอเทค จึงได้มีการพัฒนาวิธีการสกัดDNAทำให้นักวิจัยสามารถสกัด DNAโดยใช้เวลาแค่ 1-2 ชั่วโมงเท่านั้น
“การทำงานของคณะจะทำงานเป็นทีม ด้วยการแบ่งไลน์(line)การทำงานให้เหมือนในภาคอุตสาหกรรมเป็นการเปลื่ยน concept ของการวิจัยเป็น บริการโดยแบ่งตามลักษณะของflowของงาน เช่น มีแผนกสกัด DNA ซึ่งจะรับผิดชอบในการสกัด DNA ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ก่อนจะส่ง DNA ที่สกัดได้ไปยังแผนกต่อๆไป จากนั้นจะนำผลลัพธ์ของแต่ละแผนกกันมาเชื่อมร้อยเพื่อวิเคราะห์และจัดเรียงข้อมูล ซึ่งจะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วถูกต้องและแม่นยำมากยิ่งขึ้น โดยในขณะนี้ศูนย์ปฏิบัติการดีเอ็นเอเทค มีผู้ประกอบการมาใช้บริการจำนวนมากทั้งในและต่างประเทศ”
อย่างไรก็ตาม ดร.สมวงษ์ กล่าวทิ้งท้ายว่า การทำงานในส่วนของเทคโนโลยีจีโนมิกส์เพื่อการบริการสังคมต้องใช้ทั้งศิลปะและวิทยาศาสตร์เข้ามาผสมผสานกัน โดยเฉพาะการจัดการ (Management)เพื่อให้ได้ซึ่งผลลัพธ์ที่แม่นยำและรวดเร็ว ขณะเดียวกันตนเชื่อว่า เทคโนโลยีจีโนมิกส์จะทำให้ผู้ประกอบการของไทยได้เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันกับต่างชาติ ทั้งในภาคอุตสาหกรรมอาหารและภาคเกษตรกรรมได้เป็นอย่างดี และประเทศไทยยังมีโอกาสได้เป็นผู้นำในการใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อการตรวจสอบคุณภาพของสินค้าในกลุ่มประเทศ AEC