จีนขับเคลื่อนการใช้ CRISPR พัฒนาเกษตรอย่างก้าวกระโดด

(Photo by STR / AFP) / China OUT
คอลัมน์ Healthy Aging
ดร.ศุภวุฒิ สายเชื้อ

ในระยะหลังนี้เราจะเห็นข่าวเกี่ยวกับ CRISPR Cas9 เพิ่มมากขึ้น เพราะเป็นวิทยาการด้านเคมีที่ผู้ค้นคว้าได้รับรางวัลโนเบลเมื่อปี 2020 ทั้งนี้ CRISPR Cas9 นั้น คือ กลไกในการตัดต่อ (edit) พันธุกรรม (genome) ซึ่งค้นพบครั้งแรกเมื่อปี 2012 และในช่วง 9 ปีที่ผ่านมาก็ได้มีความพยายามโดยหลายบริษัท startup ที่จะนำเอาเทคโนโลยีที่ล้ำหน้านี้มาใช้ในการรักษาโรคที่ยังคร่าชีวิตมนุษย์หลายล้านคนต่อปี เช่น โรคมะเร็ง

นอกจากนั้น การตัดต่อพันธุกรรมก็น่าจะช่วยรักษาโรคอื่น ๆ ได้อีกด้วย เช่น โรคเลือดบางประเภท (เช่น thalassemia และ sickle cell disease) ตลอดจนโรคตาบอดบางชนิด

บริษัท startup บางบริษัท ที่ขับเคลื่อนการพัฒนาการรักษาโรคโดยใช้ CRISPR Cas9 เช่น CRISPR Therapeutics ได้รับความสนใจจากนักลงทุนอย่างมาก โดยราคาหุ้นเพิ่มขึ้นจาก 40 เหรียญต่อหุ้น มาเป็น 130 เหรียญต่อหุ้น ภายในเวลาเพียง 1 ปี (ปรับตัวสูงสุดถึง 200 เหรียญ เมื่อกลางเดือนมกราคม 2021)

แต่ผมไม่ได้เขียนบทความนี้เพื่อแนะนำหุ้นของบริษัทที่ใช้เทคโนโลยีในการตัดต่อพันธุกรรมมนุษย์เพื่อรักษาโรค เพราะการทำธุรกิจดังกล่าวเป็นเรื่องที่มีความสลับซับซ้อน และยากลำบากอย่างมาก ทั้งในเชิงของตัวเทคโนโลยีเองและในเรื่องของกฎหมายและกฎเกณฑ์ที่ยังขาดความชัดเจน

ทั้งนี้ แม้ผมจะเห็นด้วยว่าการใช้ CRISPR Cas9 เพื่อตัดแต่งพันธุกรรมของมนุษย์จะเป็น game changer ในการรักษาโรคในมนุษย์ในระยะยาว แต่ในระยะสั้นคือ อีก 4-5 ปีข้างหน้านั้น อาจจะเป็นเรื่องของการใช้ CRISPR Cas9 (หรือเทคโนโลยีคล้ายคลึงกัน) ในการตัดแต่งพันธุกรรมของพืชเพื่อการเกษตร และการผลิตอาหารมากกว่า

ซึ่งในส่วนนี้รัฐของประเทศที่ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้อย่างมาก และทุ่มทั้งเงินทุนและลงแรงในการขับเคลื่อนการตัดแต่งพันธุกรรมของพืชคือ รัฐบาลของประเทศจีน ซึ่งมีบทความที่วิเคราะห์เรื่องนี้ได้อย่างน่าสนใจอย่างยิ่งในวารสาร Science Magazine ที่ลงตีพิมพ์เมื่อ 29 กรกฎาคม 2019 ในชื่อเรื่อง “To feed its 1.4bn, China bets big on genome editing of Crops”

บทความกล่าวถึงการที่รัฐบาลจีน

1.จัดสรรงบประมาณเพื่อสนับสนุนการวิจัยด้านการเกษตรในส่วนที่เกี่ยวกับพันธุกรรม คิดเป็นมูลค่าประมาณ 10,000 ล้านเหรียญ เมื่อปี 2013 (8 ปีที่แล้ว) เทียบเท่ากับ 2 เท่าของงบประมาณ ที่รัฐบาลสหรัฐจัดสรรให้กับการวิจัยประเภทเดียวกัน

2.ปัจจุบันรัฐบาลจีนให้การสนับสนุนสถาบันวิจัยการเกษตรมากกว่า 1,100 แห่ง

3.ในส่วนของการใช้ CRISPR Cas9 ในการตัดต่อพันธุกรรมนั้น รัฐบาลจีนให้การสนับสนุนทีมวิจัยทั้งหมด 20 ทีม

4.ในปี 2019 รัฐวิสาหกิจของจีนชื่อ ChemChina ซื้อบริษัทของสวิตเซอร์แลนด์ ที่เป็นแนวหน้าของการวิจัยด้านพันธุกรรมทางการเกษตร คือ บริษัท Syngenta ในราคาที่สูงถึง 43,000 ล้านเหรียญ (1.29 ล้านล้านบาท) เป็นการซื้อบริษัทในราคาแพงที่สุดของรัฐบาลจีน

5.รัฐบาลจีนบรรจุการตัดแต่งพันธุกรรมของพืชเป็นเป้าหมายทางนโยบายในแผนพัฒนาประเทศ 5 ปี (2016-2021)

CRISPR Cas9 นั้น คือ การตัดแต่งพันธุกรรม (genome editing) ที่กระทรวงเกษตรสหรัฐตัดสินใจว่าสามารถทำได้โดยเสรี เมื่อเปรียบเทียบกับการดัดแปลงพันธุกรรมของสิ่งที่มีชีวิต หรือ genetically modified organism หรือที่เราเรียกกันว่า GMO เพราะตีความว่าได้มีการดัดแปลงพันธุกรรมให้แปลกใหม่จากเดิม แต่ในกรณีของการ “ตัดแต่ง” พันธุกรรมนั้น เป็นพันธุกรรมดั้งเดิมที่ไม่ได้ประดิษฐ์ขั้นมาใหม่

อย่างไรก็ดี ทางการของยุโรปตีความไปอีกทางหนึ่ง โดยตีความว่า genome editing หรือการตัดแต่งพันธุกรรมนั้นไม่ได้แตกต่างจากการดัดแปลงพันธุกรรม (GMO) ดังนั้น จึงต้องเข้าข่ายในการขออนุญาต และปฏิบัติตามข้อปัจจัยต่าง ๆ อย่างมากมาย

ที่น่าสนใจคือ รัฐบาลจีนยังไม่ได้มีคำตัดสินในด้านนี้ แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการเกษตรส่วนใหญ่เชื่อว่ารัฐบาลจีนจะออกกฎเกณฑ์และกฎหมายที่สนับสนุนการใช้การตัดแต่งพันธุกรรมในการพัฒนาและเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร เพราะจีนเองนั้นมองว่าประเทศจีนมีความขาดแคลนทางด้านการเกษตรในหลายด้าน (เห็นได้จากความจำเป็นในการต้องนำเข้าสินค้าเกษตรพื้นฐานหลายชนิดจากสหรัฐอเมริกา และการนำเข้าอาหารอีกหลายชนิดจากหลายประเทศเช่นกัน)

บทความของ Science Magazine ได้ไปดูงานของสถาบันวิจัยด้านการตัดแต่งพันธุกรรมแห่งหนึ่งของ Chinese Academy of Science ที่ทำงานวิจัยตัดต่อพันธุกรรมพืชประเภทต่าง ๆ ซึ่งผมขอยกตัวอย่างมาให้เห็นภาพ ดังนี้

1.ข้าวพันธุ์ต่าง ๆ เช่น พันธุ์ที่มีกลิ่นหอม และพันธุ์ที่ผลิตเมล็ดข้าวที่อ่อนนุ่มเป็นพิเศษ

2.ข้าวสาลีที่มีขนาดใหญ่ และสามารถต้านทานเชื้อรา (fungus)

3.มะเขือเทศที่มีความคงทน จึงสามารถเก็บมาตั้งขายได้เป็นเวลานาน

CRISPR Cas9 นั้น มีประโยชน์อย่างมากในการเกษตร เพราะสามารถตัดแต่งพันธุกรรมได้อย่างแม่นยำ และรวดเร็วกว่าเทคโนโลยีเดิม ๆ เช่น การค่อย ๆ ผสมพันธุ์ใหม่ที่ต้องใช้เวลา 5-10 ปี หรือการใช้การตัดแต่งยีนแบบเดิมที่เรียกว่า transcription activator-like effector nuclease (TALEN)

อย่างไรก็ดี เทคโนโลยี CRISPR นั้น เป็นเทคโนโลยีที่ยังไม่สมบูรณ์ใน 2 ประการสำคัญ คือ 1.CRISPR นั้น เมื่อตัดยีนที่ไม่ต้องการออกไปแล้วก็ต้องจัดการให้มีการซ่อมแซมส่วนดังกล่าว โดยการนำเอายีนใหม่ที่ต้องการเข้ามาทดแทน แต่ในบางกรณีนักวิจัยของจีนพบว่า การตัดต่อดังกล่าวนำไปสู่การกลายพันธุ์ในส่วนอื่นที่ไม่ได้ตั้งใจ (make many unintended “off target” mutations)

และประการที่ 2 คือ การนำเอายีนใหม่เข้าไปใส่แทนที่ยีนเดิมที่ตัดออกไปนั้น ไม่สามารถทำได้อย่างแม่นยำ โดยนักวิจัยจีนกล่าวว่า ประสบความสำเร็จในการใส่ยีนใหม่เข้าไปเพียง 1% เท่านั้น แต่ก็มีความเชื่อมั่นว่าความแม่นยำจะดีขึ้นเป็นลำดับต่อไป ทั้งที่ประเทศจีนและในประเทศอื่น ๆ ที่กำลังแข่งกันแก้ไขจุดอ่อนที่สำคัญอันนี้

อีกประเด็นที่สำคัญคือ การที่จะสามารถมีความรู้และความเข้าใจที่ลึกซึ้งและชัดเจนเกี่ยวกับยีนและการทำหน้าที่ต่าง ๆ ของยีน ซึ่งจะทำให้สามารถกำหนดได้อย่างชัดเจนว่าจะต้องดัดแปลงยีนอะไรและที่ไหน เพื่อให้ได้มาซึ่งพืชและผลผลิตที่มีลักษณะตามที่ต้องการ

นอกจากนั้น อีกประเด็นหนึ่งที่สำคัญมากคือ การยอมรับของผู้บริโภคที่มักจะไม่ไว้ใจการใช้เทคโนโลยี ด้านพันธุกรรมกับการผลิตอาหารมาให้กินอย่างแพร่หลาย ซึ่งคงจะต้องรอดูการเข้าสู่ตลาดของอาหารที่ตัดแต่งพันธุกรรม

เช่น การตัดแต่งพันธุกรรมของน้ำมันถั่วเหลืองของบริษัท Calyxt (สหรัฐอเมริกา) ที่อ้างว่าน้ำมันถั่วเหลืองดังกล่าวคือ Calyno Oil นั้น ไม่มี transfat และสามารถนำไปใช้ทอดอาหารได้มากกว่าน้ำมันถั่วเหลืองปกติถึง 3 เท่า

อีกบริษัทหนึ่งคือ บริษัท Cortera (ของบริษัท Dupont) ที่จะผลิตข้าวโพดที่มีความมัน (จาก wax) มากขึ้น เพื่อใช้ทำให้อาหารมีน้ำมีเนื้อมากขึ้น (thicken food)

ที่น่าสนใจคือ เมื่อนักวิจัยของจีนถูกถามว่า คิดว่าหากได้รับความเห็นชอบจากรัฐบาลให้รีบพัฒนาพืชพันธุ์ออกมาสู่ตลาดแล้วจะสามารถผลักดันผลิตภัณฑ์ใดออกมาเป็นลำดับแรก ๆ

นักวิจัยของจีนตอบอย่างไม่ลังเลว่า สิ่งที่ทำได้ง่ายและรวดเร็วที่สุด (ภายใน 6 เดือนจากห้องแล็บให้ไปสู่ท้องตลาด) คือ ข้าวที่มีกลิ่นหอม (Different kinds of aromatic rice “it’s easy to make and very popular”) และตามมาคือ ข้าวสาลีที่สามารถต้านทานโรคราน้ำค้าง (Wheat that is resistant to mildew)

จึงเป็นเรื่องที่น่ากลัวอย่างมากสำหรับเกษตรกรของไทยครับ