Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

ข้าวสีทอง ภาค 2/1

(ประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมไบโอเทค)

สําหรับพืชปรับแต่งพันธุกรรมใดๆ รวมทั้งข้าวสีทอง (Golden Rice) คุณสมบัติของสายพันธุ์ใหม่ที่ได้ขึ้นอยู่กับสามปัจจัยหลัก คือ ชิ้นดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไป พันธุ์ข้าวตั้งต้น และความฟลุกที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนำส่ง

ชิ้นดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไปต้องมียีนที่มอบคุณสมบัติใหม่แก่ต้นพืช ในกรณีข้าวสีทองก็คือชุดยีนผลิตเอนไซม์สังเคราะห์เบต้าแคโรทีนจากสารประกอบที่มีอยู่เดิมในเนื้อเมล็ดข้าว

ทีมวิจัยต้องเลือกว่าจะเอาชุดยีนพวกนี้มาจากสิ่งมีชีวิตอะไร ควบคุมการแสดงออกของมันยังไง คัดเลือกอย่างไร จึงจะผลิตเอนไซม์ได้มีประสิทธิภาพพอจะสังเคราะห์เบต้าแคโรทีนในระดับที่ต้องการ

พันธุ์ข้าวตั้งต้นก่อนนำมาปรับแต่งพันธุกรรมก็มีหลายตัวเลือกที่ต้องตัดสินใจ แต่ละตัวเลือกก็ต่างกันไปในแง่ปริมาณผลผลิต ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม การปรับตัวกับภูมิอากาศ ความยากง่ายในการปรับแต่งพันธุกรรม ไปจนถึงปฏิสัมพันธ์ระดับชีวโมเลกุลที่เกิดขึ้นกับชิ้นดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไป

เทคนิคการนำส่งดีเอ็นเอที่ใช้กันทั่วไปผ่านทาง Agrobacterium ทำให้ดีเอ็นเอเข้าไปแทรกในจีโนมแบบสุ่มทั้งในเชิงตำแหน่งแทรกและจำนวน ความสุ่มนี้มีผลต่อระดับการแสดงออกยีนที่ส่งเข้าไปและยีนที่มีอยู่เดิมในเซลล์พืช ซึ่งอาจจะถูกรบกวนระหว่างการแทรกยีน ดังนั้น แม้จะใช้ชุดยีนและพันธุ์ข้าวตั้งต้นเหมือนกันก็อาจจะได้พันธุ์ข้าวปรับแต่งที่มีพันธุกรรมหลายแบบต่างกันและแต่ละแบบก็อาจจะมีคุณสมบัติต่างกันไปทั้งในแง่ของปริมาณเบต้าแคโรทีนที่ผลิตได้ ปริมาณผลผลิตข้าวโดยรวม อัตราการเจริญเติบโต ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ

ด้วยข้อมูลที่จำกัดและปัจจัยความฟลุกที่ควบคุมไม่ได้เหล่านี้ กลยุทธ์ที่น่าจะดีก็คือลองสร้างและทดสอบพันธุ์พืชปรับแต่งมาทีละหลายๆ แบบคู่ขนานกันไป อันไหนเวิร์กสุดก็เอาอันนั้นไปใช้

ปัญหาคือเราทำแบบนี้ได้แค่ในระดับห้องปฏิบัติการ แต่พอจะต้องทดสอบในแปลงปลูกจริง (field trials) แต่ละพันธุ์พืชที่ได้มาใหม่ต้องขออนุญาตทางการปลูกแยกกันต่างหาก

กระบวนการขออนุญาตแต่ละครั้งก็ยืดเยื้อยาวนานหลายปี ใช้งบประมาณมหาศาลเพื่อเก็บหลักฐานการทดสอบและวางแผนการปลูกให้รัดกุมสุดสุด เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีอะไรที่ “อาจจะอันตราย” เล็ดลอดสู่สิ่งแวดล้อม

ดังนั้น การทดสอบในแปลงปลูกจริงมักจะทำได้แค่ทีละสายพันธุ์ หลายๆ ครั้งก็ได้ผลไม่ตรงกับที่ทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการ ต้องรื้อแก้งานกลับมาเริ่มขออนุญาต เริ่มทำการทดลองกันใหม่อีก

ในมุมของระเบียบกฎเกณฑ์ควบคุมพืชปรับแต่งพันธุกรรม การเอาดีเอ็นเอแปลกปลอมใส่เข้าต้นพืชใหม่แต่ละครั้ง ถือเป็นเรื่องใหญ่ ต้องถูกตรวจสอบเข้มงวดกว่าการที่เราเริ่มจากการเอาพืชที่ผ่านการปรับแต่งพันธุกรรมแล้วมาผสมพันธุ์ด้วยวิธีดั้งเดิม (conventional breeding) เพื่อส่งยีนในต่อให้พืชสายพันธุ์อื่นๆ

ดังนั้น วิธีที่ทีมข้าวสีทองเลือกทำก็คือปรับแต่งพันธุกรรมและทดสอบคัดเลือกตัวที่ดีที่สุดให้ได้ข้าวสักสายพันธุ์ก่อน และค่อยเอาไปผสมถ่ายยีนให้ข้าวพันธุ์อื่นโดยเฉพาะพันธุ์ท้องถิ่นที่เหมาะกับพื้นที่นำไปใช้จริงภายหลัง

ข้อจำกัดจากระเบียบเหล่านี้ทำให้การวิจัยและพัฒนาดำเนินไปได้ช้ามากเทียบกับศักยภาพของเทคโนโลยีที่มีอยู่

ผลการสำรวจของบริษัทที่ปรึกษาทางธุรกิจสัญชาติอังกฤษช่วงปี 2011 พบว่าค่าเฉลี่ยงบประมาณที่ใช้ในการวิจัยและพัฒนาพืชจีเอ็มโอหนึ่งสายพันธุ์อยู่ที่ประมาณ 136 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และใช้เวลาประมาณ 13 ปี

งบประมาณและเวลาส่วนใหญ่เสียไปกับการผ่านอุปสรรคกฎเกณฑ์ข้อบังคับสุดเข้มงวด เช่น แค่จะทำเรื่องย้ายเมล็ดพันธุ์ข้ามพรมแดนประเทศยังอาจจะต้องใช้เวลาเป็นปี

เอกสารขออนุญาตเพาะปลูกอย่างกรณีข้าวสีทองนั้นยาวเหยียดกว่าพันหน้ากระดาษ ต้องการทั้งข้อมูลการทดสอบทางพันธุศาสตร์โมเลกุล ชีวเคมี โภชนาการ ความสามารถในการย่อย การตอบสนองของภูมิคุ้มกัน การแสดงออกของยีน คุณลักษณะการเพาะปลูก ฯลฯ

แต่ละการทดสอบใช้เงินและเวลามหาศาล

คณะกรรมการข้าวสีทอง (Golden Rice) เริ่มถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับผู้ใช้ปลายทางในอินเดีย บังกลาเทศ และฟิลิปปินส์ตั้งแต่ปี 2001 เมล็ดพันธุ์ข้าวสีทองเวอร์ชั่นอัพเกรด 600 เมล็ดแรกพร้อมกับตัวอย่างดีเอ็นเอที่สามารถใช้ในการเปลี่ยนข้าวสายพันธุ์ใดๆ เป็นข้าวสีทองส่งมาถึงศูนย์วิจัยข้าวนานาชาติ (International Rice Research Institute, IRRI) ที่ฟิลิปปินส์ในปีเดียวกันเพื่อให้นักวิจัยได้ลองนำไปทดสอบระดับแปลงปลูกและผสมข้ามพันธุ์เพื่อส่งยีนเข้าสู่ข้าวพันธุ์ท้องถิ่นต่อไป

ปี 2003 ข้อตกลงระหว่างประเทศด้านความปลอดภัยทางชีวภาพที่เรียกว่า Cartagena protocol เริ่มมีผลบังคับใช้ทำให้การจัดการกับพืชปรับแต่งพันธุกรรมยากขึ้นมาก ข้อตกลงนี้ยึดหลักระวังไว้ก่อน (“precautionary principle”) อะไรที่ไม่มีหลักฐานว่าปลอดภัยให้ตั้งแง่ไว้ก่อนว่าอันตราย (แทนที่จะคิดว่าอะไรที่ไม่มีหลักฐานว่าอันตรายให้คิดว่าก่อนว่าปลอดภัย) แม้จะฟังดูสมเหตุสมผล แต่การตีความตรงนี้ทำให้ฝั่งบังคับใช้กฎหมายระแวงไปหมด ถามหาหลักฐานความปลอดภัยเยอะแยะไม่รู้จบสำหรับการจะอนุญาตให้ใช้พืชปรับแต่งพันธุกรรมซักตัว

ปัญหาไก่กับไข่ที่ตามมาก็คือในเมื่อกระบวนการขอทดสอบในระดับแปลงปลูกมันยาก ยาวนาน และแพงหูฉี่ โอกาสที่ทีมวิจัยจะได้หลักฐานทางวิทยาศาสตร์มายืนยันความปลอดภัยก็ยากไปด้วย ไม่มีหลักฐานก็ไม่ได้ทดสอบ ไม่ได้ทดสอบก็ไม่มีหลักฐาน

ในขณะนั้นประเทศปลายทางที่จะนำข้าวสีทองไปใช้ยังไม่มีกฎระเบียบรองรับเกี่ยวกับการปลูกพืชปรับแต่งพันธุกรรม คณะกรรมการข้าวสีทองเกรงว่าถ้าเอาไปให้ชาวนาปลูกแล้วเกิดมีระเบียบออกมาห้ามภายหลังจะวุ่นวายเปล่าๆ ดังนั้น ระหว่างที่รอให้ประเทศปลายทางจัดการร่างกฎระเบียบให้เรียบร้อย

การทดสอบข้าวสีทองจึงต้องทำในสหรัฐอเมริกาก่อน

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

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022