“วิศวกรรมจีโนม”เทคโนโลยี การออกแบบชีวิตแห่งอนาคต

ในปัจจุบัน เวลาจะสร้างจะปรับแต่งสิ่งมีชีวิตให้มีคุณสมบัติตามต้องการ นักพันธุวิศวกรรมก็จะเน้นการตัดแปะ แต่งเติมเพิ่มยีนที่อยากได้เข้าไป เช่น ปรับให้ยีสต์ผลิตอินซูลินได้ ก็เติมยีนผลิตโปรตีนอินซูลินจากสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น คน ลงไปในยีสต์ ก็เป็นอันเสร็จ ได้อินซูลินจากยีสต์สมใจ แต่จะเยอะแค่ไหนค่อยว่ากันอีกที

การสร้างจีเอ็มโอโดยอาศัยแค่การปรับแต่งพันธุกรรมตัดๆ ต่อๆ นิดๆ หน่อยๆ แบบนี้ ถือว่าออกแบบสิ่งมีชีวิตใหม่หรือยัง?

สำหรับบางคนอาจจะใช่ ถ้าคุณต้องการแค่คุณสมบัติเฉพาะไม่กี่อย่าง จะไปทำให้ยากทำไม CRISPR ตัดต่อไม่กี่ยีนพอแล้ว สำหรับจอร์จ เชิร์ช (George Church) นักชีววิทยาสังเคราะห์ชื่อดังจากเอ็มไอที ไอเดียน้อยแต่มาก จัดเท่าที่จำเป็นแบบนี้ดีที่สุด

ซึ่งก็ไม่ผิด ในมุมวิศวกรรม จะเลือกเส้นทางยากไปทำไม ถ้าทางลัดมีให้ไปก็ไปทางลัด ตราบใดที่สิ่งมีชีวิตที่สร้างมาใหม่นั้นตอบโจทย์ ก็คือจบ

แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่ม การสร้างและใช้งานจีเอ็มโอไม่ถือว่าจีรัง และถ้าเอาไปใช้แบบไม่ระวัง ก็อาจจะเจอเซอร์ไพรส์แบบ งงๆ ได้ทุกเมื่อ

“อะไรที่ผมสร้างไม่ได้ ผมยังไม่เข้าใจ” ประโยคเด็ด บนกระดานของนักฟิสิกส์ในตำนาน ริชาร์ด ไฟน์แมน ยังคงเป็นเหมือนเหล็กแหลมทิ่มแทงใจของนักชีววิทยาสังเคราะห์กลุ่มใหญ่ หนึ่งในนั้นก็คือ เจ เครก เวนเมอร์ (J Craig Venter) นักชีววิทยาและผู้ประกอบการชื่อดัง ผู้อยู่เบื้องหลังความสำเร็จของโครงการจีโนมมนุษย์

“ชีววิทยาคือการศึกษาชีวิต” ถ้าอยากเข้าใจชีวิตจริงๆ ต้องสร้างชีวิตจริงๆ ขึ้นมาให้ได้ และการสร้างที่ว่าคือต้องออกแบบจีโนมได้เอง รู้ลึก รู้จริงว่าใส่ยีนอะไรเข้าไปบ้างในจีโนม และแต่ละยีนสำคัญอย่างไรในการดำรงอยู่

ไอเดียนี้ทำให้เกิดศาสตร์ที่เรียกว่า “วิศวกรรมจีโนม” และโครงการสร้างจีโนมสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ใหม่ขึ้นมามากมาย ที่พอสำเร็จก็เป็นข่าวฮือฮา ลงหน้าหนึ่ง ขึ้นปกนิตยสาร และหนังสือพิมพ์มาแล้วทั่วโลก

“สร้างชีวิต ขึ้นมาจากสารเคมีไร้ชีวิต ฤา มนุษย์กำลังเล่นบทพระเจ้า?”

แบคทีเรียจีโนมสังเคราะห์ตัวแรกเปิดตัวอย่างลือลั่นในสื่อสารพัดแขนง มันถูกตั้งชื่อว่า Mycoplasma JCVI Syn1.0 หรือ Synthia

แต่จริงๆ แล้ว ความสำเร็จของ Synthia นั้นก็ยังไม่จริง เพราะจีโนมของ Syn1.0 นั้น แม้จะสังเคราะห์ขึ้นมาใหม่ในหลอดทดลอง แต่รหัสจีโนมส่วนใหญ่ก็ยังก๊อปมาจากแบคทีเรียในธรรมชาติอยู่ดี

ตอนนี้ ปัญหาจึงไม่ได้อยู่ที่เทคนิคการสังเคราะห์จีโนม แต่อยู่ที่ความเข้าใจชีวิต ว่าชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดจำเป็นต้องมียีนอะไรบ้างเพื่อการอยู่รอดและดำรงเผ่าพันธ์ุ ทว่า ในกรณีของแบคทีเรีย E. coli ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการทั่วโลก เรายังไม่รู้หน้าที่ของยีนเกือบหนึ่งในสามในจีโนม แม้ลำดับจีโนมของมันถูกศึกษาจนปรุตั้งแต่ปี 1997

เครกจึงรวมทีมนักชีววิทยาสังเคราะห์กลุ่มใหญ่ทำมิชชั่นเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนมที่เล็กที่สุดและเรียบง่ายที่สุดขึ้นมา โดยการค่อยๆ ตัดยีนที่ไม่จำเป็น (หรือยังไม่รู้หน้าที่) ออกทีละยีน 

และในเวลานี้ แบคทีเรียที่มีจีโนมขนาดเล็กที่สุดในประวัติศาสตร์ M. mycoides JCVI Syn3A หรือ SynA ก็ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเป็นที่เรียบร้อยแล้ว จีโนมของมันมีขนาดเล็กกว่าของ E. coli ถึง 8 เท่า และมียีนเพียงแค่ 493 ยีนเท่านั้น ทว่า ใน 493 ยีน ก็ยังมียีนอีกถึง 92 ยีนที่ยังไม่รู้เลยว่าเอาไว้ทำอะไรกันแน่ในเซลล์ แต่ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพในปัจจุบัน คาดว่าอีกไม่นานก็น่าจะทะลุปรุโปร่ง และเมื่อไรที่รู้ครบ จบทั้งจีโนม เทคโนโลยีนี้ก็อาจจะพลิกโฉมวงการเทคโนโลยีชีวภาพไปอีกครั้ง

บอกเลยว่าเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่น่าจับตามอง แม้ตอนตั้งไข่อาจจะเดินไปได้ช้า แต่ถ้าเริ่มก้าวไปข้างหน้าจริงๆ ได้เมื่อไร คงจะเดาได้ยากว่าจะสร้างแรงกระเพื่อมแค่ไหนในสังคมโลก ทั้งในด้านเศรษฐกิจ อุตสาหกรรม และสิ่งเเวดล้อม

อย่างน้อย ถ้ารู้ชัดว่าเรากำลังดีลกับอะไรอยู่ เราได้สร้างอะไรขึ้นมา ก็น่าที่ควบคุมได้ง่ายกว่าและจะเสี่ยงน้อยกว่าในระยะยาว ถ้าเทียบกับจีเอ็มโอ

เพราะคำถามที่แท้จริงก็คือ “จะสร้างจีเอ็มโอไปทำไม ถ้าคุณออกแบบสิ่งมีชีวิตใหม่ได้ตั้งแต่ต้น!”