Synthetic Biology หรือ SynBio หรือ ศาสตร์ด้านชีววิทยาสังเคราะห์ อันเป็นสาขาหนึ่งของเทคโนโลยีชีวภาพเชิงลึก หรือ Deep Biotech ที่ว่าด้วยการออกแบบ สร้าง และ ปรับแต่งระบบทางชีวภาพ หรือ Biological Systems และ องค์ประกอบทางชีวภาพ หรือ Biological Components ในระดับ DNA เพื่อให้เซลล์ทำงานตามความต้องการของนักวิทยาศาสตร์
Synthetic Biology หรือ SynBio ถือว่าเป็นวิทยาการขั้นสูงที่ต่อยอดจากศาสตร์ด้านพันธุวิศวกรรม หรือ Genetic Engineering อันเป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการตัดต่อยีน หรือ Genes และ DNA… แต่ศาสตร์ด้าน SynBio จะไปไกลถึงขั้นสร้าง ปรับแต่ง และ ตัดต่อองค์ประกอบของยีนขึ้นใหม่ ซึ่งจะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถที่จะสร้างและจัดเรียงลำดับพันธุกรรม หรือ DNA Sequences ใหม่ได้ตามความต้องการ
ก่อนอื่น… การทำความเข้าใจวิทยาการด้าน SynBio ต้องเข้าใจโครงสร้างของเซลล์โดยเริ่มต้นที่สาย DNA ที่ประกอบขึ้นจากการเชื่อมต่อนิวคลีโอไทด์ หรือ Nucleotide จนยาวมากพอที่จะเรียกว่ายีน หรือ Gene และ ยีนก็จะต่อรวมกันมากขึ้นก็จนกลายเป็นโครโมโซม หรือ Chromosome… ซึ่ง Chromosome จะถูกเก็บไว้ใจกลางของเซลล์ที่เรียกว่า นิวเคลียส หรือ Nucleus
Image Credit: https://biologydictionary.net
นิวคลีโอไทด์ หรือ Nucleotide ที่ต่อกันเป็นสาย DNA จะมีหน้าที่สร้างโปรตีนแบบต่างๆ ออกมาแตกต่างกันไป… วิทยาการด้าน SynBio จะเข้าไปปรับเปลี่ยน ตัดแต่ง แทนที่ รวมทั้งสร้าง Nucleotide ขึ้นใหม่ เพื่อให้เกิดโปรตีนรูปแบบใหม่ๆ ที่ต่างออกไปจากเดิม และ เมื่อสายของ Nucleotide แบบใหม่ต่อกันยาวขึ้นเป็น Genes… วิทยาการด้าน SynBio ก็จะตัดแต่งยีน หรือ ตัดแต่งบางส่วนของ Chromosome ให้เกิดการสังเคราะห์โปรตีนเปลี่ยนไปอีกขั้น… ถึงตรงนี้ก็แปลว่านักวิทยาศาสตร์ได้สังเคราะห์โครโมโซมขึ้นใหม่ให้เซลล์เรียบร้อยแล้ว ซึ่งถ้าทำให้เซลล์จำนวนมากพอสามารถสร้างโปรตีนในรูปแบบที่ต้องการได้ในปริมาณที่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตได้… วิทยาการ Synthetic Biology หรือ SynBio หรือ ชีววิทยาสังเคราะห์ ก็จะบรรลุวัตถุประสงค์ในที่สุด
ประเด็นก็คือ… Synthetic Biology หรือ SynBio คือวิทยาการแห่งความหวังที่จะถูกนำใช้ในวิทยาศาสตร์การแพทย์ และ ยารักษาโรค… อาหารและการเกษตร… พลังงานและสิ่งแวดล้อม รวมทั้งกิจการด้านชีววิทยาในอวกาศที่มนุษยชาติต้องข้ามขีดจำกัดอีกมากมายเพื่อให้การสำรวจดาวดวงอื่นในจักรวาลทำได้มากกว่าการเฝ้ามองจากดาวบ้านเกิด
ความเคลื่อนไหวที่น่าสนใจเกี่ยวกับ SynBio ด้านอาหารและสินค้าเกษตร ซึ่งองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ หรือ FAO ได้ยอมรับ และ ริเริ่มให้ใช้เทคโนโลยี SynBio เพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรต่อเฮกตาร์ และ จัดหาอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงสำหรับประชาการโลก… โดยข้อมูลวิเคราะห์ของ BIS Research พบแนวโน้มสินค้าเกษตรอาหารจากวิทยาการชีววิทยาสังเคราะห์ หรือ SynBio มีโอกาสเติบโตจาก 3.20 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2020 เป็น 14.12 พันล้านดอลลาร์lsiy{ในปี 2025 โดยคาดว่าจะเติบโตต่อเนื่องไม่น้อยกว่า 34.56% ระหว่างปี 2020 ถึง 2025… ส่วนความเคลื่อนไหวเกี่ยวกับ SynBio ด้านอื่นๆ นอกเหนือจากการใช้ผลิตวัคซีนสมัยใหม่ในสาขาวิทยาศาสตร์สุขภาพแล้ว ก็ยังพบความเคลื่อนไหวในการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพจากยีนในจุลินทรีย์เพื่อเร่งและเพิ่มปริมาณก๊าซชีวภาพในบ่อหมัก… พบการพัฒนาเอนไซม์ และ ผลิตภัณฑ์ไบโอเคมีในหลายวัตถุประสงค์ด้วย
ส่วนศูนย์กลางของวิทยาการด้านชีววิทยาสังเคราะห์ หรือ Synthetic Biology หรือ SynBio ในปัจจุบันจะอยูที่ iGEM หรือ International Genetically Engineered Machine… ซึ่งปัจุบันมีการแข่งขันด้านชีววิทยาสังเคราะห์ในนาม iGEM Competition ติดต่อกันมาแล้วเป็นปีที่ 20… โดยปี 2023 นี้จะมีงาน The World Expo of Synthetic Biology ระหว่างใันที่ 2–5 พฤศจิกายน 2023 ณ Paris Expo, Porte de Versailles ประเทศฝรั่งเศส
References…
