Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

ข้าวสีทอง ภาค-1/2

(ประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมไบโอเทค ตอนที่ 62)

กลยุทธ์แรกของการทำให้ข้าวเจ้าเป็นแหล่งธาตุเหล็กและวิตามินเอที่ทีมวิจัยใช้คือใส่ยีนลงไปทีละตัวด้วยเทคนิค biolistic (ยิงดีเอ็นเอเข้าเซลล์ตรงๆ โดยไม่ใช้ Agrobacterium) สร้างเป็นต้นข้าวสายพันธุ์ใหม่ที่มียีนแต่ละตัวแยกกัน จากนั้นก็นำมาผสมข้ามพันธุ์ให้ยีนมาอยู่ด้วยกันในต้นเดียว

ทีมวิจัยใช้เวลาเกือบห้าปี (1991-1995) กว่าจะได้ต้นข้าวที่มียีนแรกเข้าไปแสดงออกสำเร็จ แต่พอถึงยีนที่สองก็ติดปัญหาต้นข้าวพัฒนาไม่สมบูรณ์อยู่อีกปีกว่า พอทีมวิจัยแก้ปัญหาจนได้ต้นข้าวที่มีสี่ยีนแยกกันแล้วก็เอามาผสมรวมกันได้แค่ทีละสองยีนเท่านั้น

ทีมวิจัยตัดสินใจเปลี่ยนกลยุทธ์ใหม่หลังจากผ่านไปหลายปี รื้อกระบวนการตั้งแต่กลับไปใช้ Agrobacterium ซึ่งตอนนั้นถูกอัพเกรดขึ้นจนใช้กับข้าวได้ดีแล้ว เปลี่ยนไปใช้ยีนบางตัวจากแบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซม์ซึ่งทำงานรวบหลายขั้นตอน และที่สำคัญคือพยายามใส่ยีนทั้งหมดในวิถีการสังเคราะห์ลงไปในคราวเดียว

ส่วนโจทย์ธาตุเหล็กมีทั้งส่วนที่ต้องเพิ่มยีนกลุ่ม ferritin ที่สามารถดึงธาตุเหล็กเข้ามาสะสมเพิ่มในเนื้อเมล็ด ส่วนที่เพิ่มยีนผลิตโปรตีนที่มีอะมิโน cysteine สูงเพื่อช่วยกระบวนการดูดซึมธาตุเหล็ก และส่วนที่ต้องจัดการกับ phytate ที่ขัดขวางการดูดซึมธาตุเหล็ก

ความยากก็คือ phytate ดันจำเป็นต่อกระบวนการงอกของเมล็ดจะกำจัดทิ้งตรงๆ ก็ไม่ได้

ดังนั้น ทีมวิจัยเลยตัดสินใจใช้ยีนผลิตเอนไซม์ phytase (จากรา) ที่ย่อยสลาย phytic acid แต่เป็นเวอร์ชั่นที่ถูกขับออกมาไว้ในช่องว่างระหว่างเซลล์ไม่ให้รบกวน phytate ในเมล็ดก่อนงอกแต่ยังคงสภาพทนความร้อนระหว่างการหุงข้าวจนสามารถมากำจัด phytate ในลำไส้เราได้

31 มีนาคมปี 1999 ที่งานเกษียณของ Protrykus ผู้อยู่กับการปรับปรุงพันธุ์ข้าวมาตั้งแต่หนุ่มจนแก่ ลูกศิษย์ปริญญาเอกของเขาได้นำเสนอเปิดตัว Golden Rice ต่อสาธารณชนเป็นครั้งแรก

เมล็ดข้าวเจ้าที่เมื่อขัดสีแล้วยังคงสีเหลืองอ่อนอย่างเห็นได้ชัด ผลการวิเคราะห์พบว่ามี beta-carotene อยู่ 1.6 ug/g เกือบถึงปริมาณขั้นต่ำที่จำเป็นต่อการป้องกันภาวะขาดวิตามินเอ (2 ug/g)

ลูกศิษย์อีกคนนำเสนอผลการวิศวกรรมข้าวที่เพิ่มระดับธาตุเหล็กขึ้นมา 2 เท่า cysteine 7 เท่า และ phytase อีกกว่า 700 เท่า

งาน Golden Rice ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนำอย่าง Science ในเดือนมกราคมปี 2000 Protrykus ขึ้นปกนิตยสาร Time สิ้นเดือนกรกฎาคมในปีนั้น พาดหัวตัวโตๆ ว่า “ข้าวสายพันธุ์นี้อาจจะช่วยชีวิตเด็กหนึ่งล้านคนต่อปี”

สื่อทุกแขนงทั้งทีวี วิทยุ สำนักข่าวต่างชาติ ฯลฯ ตีข่าวเฉลิมฉลองอีกความสำเร็จก้าวใหญ่ของวงการไบโอเทค ณ ช่วงเปลี่ยนผ่านสู่ศตวรรษใหม่

ดูจากรูปการณ์ Protrykus น่าจะได้ปิดฉากชีวิตการทำงานสวยๆ ตรงนี้ แต่เส้นทางที่เหนื่อยยากของจริงเพิ่งเริ่มต้นต่างหาก

งานวิจัยเชิงช่วยชาวบ้านการกุศลแบบนี้ไม่มีบริษัทเอกชนที่ไหนอยากรับไปทำต่อเพราะไม่ได้กำไร

ส่วนหน่วยงานวิจัยภาครัฐเองก็ไม่ได้มีเงินทุนมีประสบการณ์ในการต่อยอดงานวิจัยพื้นฐานเป็นผลิตภัณฑ์ที่วางขายหรือแจกจ่ายได้จริงในสเกลใหญ่ๆ

Protrykus ที่เกษียณไปแล้วกลัวงานวิจัยค้างบนหิ้งก็เลยกลับมาลุยต่อเอง

อุปสรรคด่านแรกคือเรื่องทรัพย์สินทางปัญญา (Intellectual Property, IP) นักวิจัยสายวิชาการส่วนใหญ่รวมทั้ง Protrykus ไม่ได้คิดเรื่องนี้เลยตอนทำวิจัยพื้นฐานเพื่อตีพิมพ์

แต่พอจะพัฒนาผลิตภัณฑ์ก็ต้องมารื้อดูใหม่ว่างานที่ทำมาไปทับเส้น IP ใครบ้าง

ส่วนนี้มูลนิธิ Rockefeller ที่ให้ทุนสนับสนุน Protrykus มาตั้งแต่ต้นส่งนักกฎหมายสองคนมาช่วยตรวจสอบ ปรากฏว่าเทคโนโลยีที่ประกอบกันเป็น Golden Rice ไปเกี่ยวพันกับสิทธิบัตรถึง 72 ฉบับของ 32 องค์กรทั้งบริษัทเอกชนและมหาวิทยาลัย

ดังนั้น ถ้าจะผลิต Golden Rice ขาย แจกจ่าย หรือถ่ายทอดให้ประเทศยากจนเอาไปทำต่อก็ต้องไปจัดการซื้อหรือขอสิทธิการใช้งานมาให้ครบ

อุปสรรคด่านต่อมาคือเงินทุน หน่วยงานให้ทุนภาครัฐมักจะสนับสนุนแต่งานวิจัยพื้นฐานที่นำมาสู่การค้นพบองค์ความรู้ใหม่ๆ ส่วนงานต่อยอดทำผลิตภัณฑ์ให้ได้มาตรฐานซึ่งก็มักจะต้องทำการทดลองแบบเดิมๆ ซ้ำไปซ้ำมาจนกว่าจะได้สเป๊กตามข้อกฎหมายหรือความต้องการตลาดนั้นหาเงินสนับสนุนยากมาก

ภาคเอกชนเองก็ไม่อยากมาลงทุนเพราะไม่ทำกำไร

ซ้ำร้ายกว่านั้นคืองานส่วนต่อยอดสำหรับเทคโนโลยีพืชจีเอ็มโออย่าง Golden Rice มักจะต้องใช้เงินมากกว่าช่วงวิจัยพื้นฐานเป็นร้อยเท่าเพราะต้องมีการทดลองสเกลใหญ่ระดับแปลงปลูก ตรวจสอบความปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมอีกสารพัดอย่าง ที่ผ่านมาจึงมีแต่เอกชนเจ้าใหญ่ทุนหนาเท่านั้นที่ทำไหว

Protrykus เล่าว่า Golden Rice ผ่านสองด่านนี้มาได้ด้วยความช่วยเหลือจากเอกชนและองค์กรการกุศล เจ้าของสิทธิบัตรทุกเจ้ายอมให้ปล่อยสิทธิบัตรให้โครงการ Golden Rice เอาไปใช้ได้

บางบริษัทอย่าง Monsanto ติดต่อมาเองด้วยซ้ำหลังจากข่าวเรื่อง Golden Rice แพร่ออกไป

ส่วน Syngenta ก็เป็นพันธมิตรเอกชนรายสำคัญที่ส่งผู้เชี่ยวชาญทั้งฝั่งวิจัย กฎหมาย และบริหารมาช่วยเหลือตั้งแต่เริ่มต้น

Syngenta จะได้สิทธิในเทคโนโลยี Golden Rice ส่วนขายหาผลกำไรเชิงการค้า ในขณะที่ฝั่งโครงการ Golden Rice ยังคงถือสิทธิในส่วนงานการกุศลที่พัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีเมล็ดพันธุ์นี้

เกษตรกรที่ทำรายได้ไม่ถึงหนึ่งหมื่นดอลลาร์ต่อปีไม่ต้องจ่ายค่าสิทธิในการใช้ใดๆ และสามารถเก็บเมล็ดไว้ปลูกต่อได้เรื่อยๆ

ทีมวิจัยจาก Syngenta ช่วยพัฒนา Golden Rice เวอร์ชั่นสองที่มีระดับ beta-carotene ที่ 37 ug/g สูงกว่าเวอร์ชั่นแรกถึง 23 เท่า งานนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Biotechnology ตอนปี 2005

นักกฎหมายและบริหารฝั่ง Syngenta ช่วยจัดการเรื่องวุ่นวายเกี่ยวกับสิทธิบัตร ขั้นตอนการดีลกับกฎข้อบังคับต่างๆ ในแต่ละประเทศเป้าหมาย ไปจนถึงการจัดตั้งคณะกรรมการและโครงสร้างบริหารต่างๆ สำหรับดูแลโครงการ Golden Rice ในระยะยาว

ภายหลังเมื่อ Syngenta ตัดสินใจยกเลิกแผนการทำ Golden Rice เชิงพาณิชย์หลังประเมินแล้วว่าไม่คุ้ม ทางบริษัทก็ยังถ่ายทอดเทคโนโลยี Golden ที่มีอยู่ทั้งหมดให้โครงการฝั่งการกุศลและยังคงให้ความช่วยเหลือเป็นที่ปรึกษา

Protrykus เล่าว่าลำพังนักวิจัยวัยเกษียณอย่างเขากับ Peter Beyer อาจารย์อีกคนที่ร่วมบุกเบิก Golden Rice กันมาไม่มีทางทำงานใหญ่ขนาดนี้ได้ถ้าไม่มีพันธมิตรเอกชนที่ดี

ปัญหาสิทธิบัตรถูกจัดการเรียบร้อยภายในครึ่งปี ส่วนงบประมาณวิจัยแม้จะไม่ได้ต่อเนื่องก้อนใหญ่ก็ยังพอได้บ้างจากมูลนิธิอย่าง Rockefeller ความร่วมมือกับทีมวิจัยในประเทศปลายทางอย่างอินเดีย บังคลาเทศ และฟิลิปปินส์ก็เริ่มเข้าที่ ทีมพัฒนาคาดการณ์ในเวลานั้นว่า Golden Rice ควรจะเข้าถึงชาวนาในเอเชียได้ภายในปี 2002

เกิดอะไรขึ้นในช่วงยี่สิบกว่าปีที่ผ่านมา? ทำไม Protrykus ในวัย 91 ปีตอนนี้กับเทคโนโลยีที่เขาทำสำเร็จเมื่อยี่สิบปีก่อนจึงยังช่วยชีวิตเด็กไม่ได้เลยแม้แต่คนเดียว?

ติดตามต่อตอนหน้าครับ

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022