“ สรุปรวยด้วย SynBio EP9 Designer Plant ตอน 1/2 ”
Clubhouse ตอนนี้ว่าด้วยการประยุกต์ใช้ synbio เพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช โดยเรามีแขกรับเชิญสองท่านคือ พี่ลูกแก้ว (ผศ.ดร.อนงค์ภัทร สุทธางคกูล) อาจารย์และนักวิจัยด้านการปรับปรุงพันธุ์พืชจากภาควิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กับพี่ผิง (คุณพรศรี ตรีวิศวเวทย์) CEO บริษัท Inari สตาร์ตอัพยูนิคอร์นด้านการเกษตรจากสหรัฐอเมริกาที่นำ AI และ genome editing มาใช้ ปรับปรุงเมล็ดพันธุ์
EP.9 Designer Plant ตอนที่1/2
นับแต่โบราณกาลมนุษย์เราปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยการผสมคัดเลือกพันธุ์ (selective breeding) ต่อมาหลัง 1970s เรามีเทคนิคตัดต่อพันธุกรรมข้ามสิ่งมีชีวิต (recombinant DNA) กลายเป็นจุดกำเนิดของพืช transgenics หรือที่นิยมเรียกกว้างๆ ว่าพืช GMO ส่วนมากที่ทำกันคือตัดต่อให้พืชทนโรค ทนแมลง ทนยาฆ่าหญ้า ฯลฯ ด้วยการตัดต่อยีนแบคทีเรียมาใส่
เส้นเวลาการค้นพบความของ Gene และ การตัดต่อพันธุกรรม
ช่วงสิบกว่าปีที่ผ่านมามีเทคนิคปรับแก้พันธุกรรมตัวใหม่ๆ เพิ่มขึ้นมาอีกเช่นการปรับแก้จีโนม (genome editing) ด้วย CRISPR/Cas ประกอบกับความรู้ที่ลึกซึ้งขึ้นเกี่ยวกับการแสดงออกของยีน (gene expressions and epigenetics)
ซึ่งทำให้เราสามารถทำให้เราปรับปรุงพันธุกรรมได้โดยไม่จำเป็นต้องตัดต่อยีนข้ามสิ่งมีชีวิต เพียงแต่ต้องปรับแก้จีโนมให้ถูกจุดเพื่อเพิ่มหรือลดการแสดงออกของกลุ่มยีนให้ถูก ก็จะได้คุณลักษณะตามที่ต้องการ
ดังนั้นนอกจากเทคโนโลยีปรับแก้จีโนมแล้ว เราก็ยังต้ององค์ความรู้ด้าน genomics (และ -omics อื่นๆ) บวกกับการใช้ big data/AI มาช่วยทำนายว่าเราต้องแก้ยีนอะไรบ้างไปในทิศทางไหน
แล้วแบบไหนถึงจะนับว่าเป็นพืช GM คำถามนี้ไม่ได้เป็นคำถามทางวิทยาศาสตร์แต่เป็นคำถามทางสังคมหรือการเมืองมากกว่า ตอบแบบสั้นๆ พืชที่เป็น transgenics ยังไงก็นับว่าเป็น GMO แน่ๆ ส่วนพืชที่ผ่านการทำ genome editing จะนับเป็น GMO ไหมขึ้นกับดุลยพินิจของแต่ละประเทศ
นิยามในระดับสากลของ GMO ที่ถูกเขียนไว้ในพิธีสารคาร์ตาเฮนา (Cartagena protocol) เมื่อปี 2003 เพื่อป้องกันผลกระทบของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมต่อความหลากหลายทางชีวภาพ แต่การตีความ GMO และบังคับใช้กฎหมายที่เกี่ยวข้องก็จะแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ
ขนาดแต่ละประเทศยังตีความแตกต่างกัน แอดอีกคนมาตีความก็ได้เนื้อหาไม่เหมือนกัน ดังนั้นทางออกที่ดีที่สุดก็น่าจะเป็นการเปิดโอกาสให้คนอ่านตีความเองด้วย
Cartagena protocol พูดถึง GMO โดยใช้คำว่า LMO ~ living modified organism ในนิยามว่า
“Any living organism that possesses a novel combination of genetic material obtained through the use of modern biotechnology, and 'living organism' means any biological entity capable of transferring or replicating genetic material, including sterile organisms, viruses and viroids.”
'Modern biotechnology' นิยามไว้ว่า the application of in vitro nucleic acid techniques, or fusion of cells beyond the taxonomic family, that overcome natural physiological reproductive or recombination barriers and are not techniques used in traditional breeding and selection.
ในช่วงต้น 2000s การนิยาม modern biotechnology มีไว้เพื่อแยกเทคโนโลยีใหม่ๆ ในตอนนั้นจากการผสมคัดเลือกพันธุ์และการก่อการกลายแบบดั้งเดิม (ใช้สารเคมีหรือฉายรังสีเพื่อกระตุ้นให้เกิดการกลายพันธุ์)
ส่วนตัวแล้ว ผมตีความได้ว่า GMO จะต้องมี
1) การ”ผสมผสานรหัสพันธุกรรม”จนเกิดเป็นรหัสพันธุกรรมแบบใหม่ (novel combination of genetic material)
2) สร้างโดยเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ที่ทำให้เกิดการ”ก้าวข้ามข้อจำกัดทางธรรมชาติ”
genome editing เป็นเทคนิคที่เริ่มใช้กันหลังจากที่พิธีสารคาร์ตาเฮนาเกิดขึ้นมา และแตกต่างจากการตัดต่อยีนแบบ transgenic ตรงที่มันโอกาสที่ความเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นได้เหมือนกันแม้ว่ามนุษย์จะไม่ได้ส่งเครื่องมือเข้าไปปรับแก้โดยตรง แต่อาจจะเกิดขึ้นเมื่อมีสภาพแวดล้อมในการคัดเลือกที่เหมาะสม เช่น ปลูกข้าวในน้ำเค็มหลายรุ่นๆ จนได้ข้าวทนเค็ม
แต่ท้ายที่สุดมันก็ขึ้นอยู่กับคนวางนโยบายว่าจะตีความโดยโฟกัสไปที่ส่วน “เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่” หรือส่วนที่เขียนว่า ”ก้าวข้ามข้อจำกัดทางธรรมชาติ” มากกว่ากัน
ภาพรวมบริษัท Inari / มุมมองจากนักวิจัยไทย
Inari เป็นบริษัทสตาร์ตอัพด้านการเกษตรจากอเมริกาก่อตั้งช่วงปลายปี 2016 บริษัทนี้เน้นการปรับแต่งยีนในพืชหลายๆ ยีนพร้อมกัน (multiplexed gene editing) ปัจจุบันโฟกัสไปที่พืชสามชนิดคือ ข้าวโพด ถั่วเหลือง และข้าวสาลี โดยเมื่อปรับหลายๆ ยีนพร้อมกันได้ ก็สามารถปรับปรุงลักษณะที่เกิดจากยีนหลายตัว (complex trait) ได้
ตรงนี้พี่ผิงยกตัวอย่างว่า "Inari พัฒนาได้สายพันธุ์ที่ลดปริมาณการใช้น้ำ ปริมาณการใช้ไนโตรเจนลงได้ถึง 40%"
โดยทั่วไปแล้ว สตาร์ตอัพด้านเทคโนโลยีส่วนมากมักจะมีจุดเริ่มต้นจากการที่นักวิจัยได้คิดค้นนวัตกรรมบางอย่างขึ้นมา และต้องการนำเทคโนโลยีนั้นออกมาสู่ตลาด แต่ Inari เริ่มจากการตั้งคำถาม ซึ่งจุดนี้พี่ผิงก็ได้เน้นว่าต้องเป็นคำถามที่คนอื่นมองว่า “เป็นไปไม่ได้”
คำถามของ Inari คือว่าทำไมเราถึงต้องใช้เวลาพัฒนาสายพันธุ์พืชเป็นสิบปี ทำไมเราถึงไม่ค่อยเห็นสตาร์ตอัพที่นำ CRISPR มาปรับแต่งยีนในในพืช แต่กลับเห็นสตาร์ตอัพที่นำ CRISPR ที่เอามาใช้รักษาโรคผุดขึ้นมาราวกับดอกเห็ด แล้วถ้าไหนๆ จะปรับแต่งยีนแล้ว ทำไมไม่ทำพร้อมกันหลายยีนไปซะเลย พอเริ่มจากคำถาม ตอนที่ตั้งบริษัทขึ้นมาเลยยังไม่มีเทคโนโลยีที่เป็นรูปเป็นร่าง
พี่ผิงเล่าว่าตอนนี้ความยากในการปรับปรุงพันธุ์พืช (ที่เป็นพืชเกษตรหลักๆ ไม่ใช้ต้นอะไรประหลาดๆ)ไม่ได้อยู่ขั้นตอนการนำ CRISPR/Cas มาปรับแก้จีโนม แต่อยู่ที่ตอนค้นหาว่าจะปรับแก้ยีนไหนดีมากกว่า
ซึ่งการแก้ปัญหาตรงนี้ก็นำ AI มาช่วยทำนายโดยใช้ข้อมูลจาก gene interaction network ถ้ายังจำ Design-Build-Test-Learn cycle ของ synbio ได้ การเข้ามาของ AI ในจุดนี้ก็ถือว่าอยู่ในขั้น learn ของ DBTL cycle และการลงทุนพัฒนาระบบ AI ก็ควรเกิดขึ้นไปควบคู่กันกับการพัฒนาเทคนิคการปรับแต่งยีน
การปรับแก้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การกำจัดยีน (knock out) แต่รวมไปถึงการปรับระดับการแสดงออกยีนให้เพิ่มขึ้นและลดลงตามการคาดการณ์จากข้อมูลด้วย AI เช่น การวิศวกรรมส่วน promoter เพื่อให้มีการแสดงออกของยีนเปลี่ยนไปโดยตรง หรือปรับปรุงการแสดงออกของยีนโดยที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงลำดับเบส (epigenetics)
พี่ลูกแก้วให้ความเห็นว่า ในขณะที่บริษัทเอกชนซึ่งมีเงินลงทุนสูง ทำวิจัยสเกลใหญ่และต้องมีกำไรคุ้มค่าเน้นพืชกระแสหลักที่มูลค่าทางการตลาดสูงๆ ตลาดกว้างๆ อย่างข้าวโพด ถั่วเหลือง ข้าวสาลี ฯลฯ niche ของนักวิจัยในมหาวิทยาลัยแบบ
อ.ลูกแก้วเลยเป็นพืชกลุ่มที่เรียกกันว่า orphan crop หรือพืชนอกกระแสที่ไม่ค่อยมีข้อมูลจีโนมและ molecular tools ตัวอย่างงานที่ทำก็มีกล้วยไม้ทนเค็ม ที่จะทำให้เกษตรกรไม่ต้องกังวลเวลารดน้ำช่วงน้ำทะเลหนุน หรือการปรับแต่งสับปะรดให้ไส้ไม่ดำ เป็นต้น
ภาพรวม agrobiotech business
ในกลุ่มธุรกิจนึ้มีบริษัทยักษ์ใหญ่อยู่ 4 บริษัท คือ Bayer, Corteva, Syngenta และ BASF
Bayer เคยเป็นบริษัทที่เน้นธุรกิจด้านยาและสุขภาพ แต่หลังจากซื้อ Monsanto มาในปี 2018 บริษัทก็มียอดขายผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรพอ ๆ กับผลิตภัณฑ์ด้านสุขภาพ ก่อนการควบรวมกิจการ crop science division ของ Bayer มีรายได้หลักจากธุรกิจเคมีภัณฑ์ทางการเกษตร ส่วน Monsanto มีรายได้หลักจากการขายเมล็ดพืช GM
Corteva เป็น 1 ใน 3 บริษัทย่อยที่เกิดขึ้นหลังจากการรวมตัวกันระหว่าง Dow กับ DuPont ในปี 2017 โดย agricultural division ของทั้งสองบริษัทก็มารวมกันในบริษัทนี้
Syngenta โดน ChemChina ซื้อไปในปี 2017 ถือเป็นดีลการซื้อบริษัทต่างชาติโดยบริษัทสัญชาติจีนที่มีราคาแพงที่สุดเป็นประวัติการณ์
BASF บริษัทที่เล็กที่สุดในบรรดา traditional Big Six ทางด้านการเกษตร ไปซื้อทรัพย์สินของ Bayer มาหลังจากที่ Bayer จะควบรวมบริษัทกับ Monsanto แล้วต้องขายกิจการบางส่วนออกตามกฎหมาย (อันนี้เป็นปกติของกฎหมายต่างประเทศที่มีขึ้นเพื่อป้องกันการผูกขาดตลาดจากผู้ค้ารายใหญ่เจ้าเดียว ส่วนของไทยกฎหมายด้านนี้อาจจะไม่ได้ถูกให้ความสำคัญมากนัก)
ทรัพย์สินของ Bayer ที่ขายให้กับ BASF
แค่ Bayer กับ Corteva ก็น่าจะกินส่วนแบ่งตลาดไปแล้วประมาณ 60% พืชที่บริษัทเหล่านี้สนใจมากๆ และเป็นพืช GM ตัวหลักก็จะมี ข้าวโพด ถั่วเหลือง ฝ้าย แค่การทำ breeding ในข้าวโพดอย่างเดียวก็มีเงินมาลง 2 พันล้านดอลลาร์ต่อปี สูงมาก
เมื่อเทียบกับการลงทุนใน CRISPR ของพืชทั้งหมด ในส่วนของวิธีการปรับปรุงพันธุ์ เงินส่วนมากยังไปลงที่ breeding อยู่ แต่การลงทุนใน GM ก็มีสูงมากเหมือนกัน ยังมีช่องว่างอีกเยอะที่จะมาลงทุนในด้าน gene editing สามารถดู Chart ประกอบ
กราฟเปรีบยเทียบมูลค่า
ถ้ามองด้วย scheme ของ R&D (Research and development) ธุรกิจของบริษัทใหญ่ด้านการเกษตรจะเริ่มในขั้น development แล้วลากยาวไปถึงการขายและทำการตลาด แล้วใครจะมาทำการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมที่เป็นตัว R ใน R&D ในเมื่อบริษัทใหญ่ๆ ไปโฟกัสที่ D มากกว่า R สุดท้ายแล้วจะเหมือนกับอุตสาหกรรมยามั้ย ที่บริษัทใหญ่ๆเริ่มโฟกัสจาก D เป็นต้นไป
ส่วนการวิจัยและนวัตกรรมใหม่ๆ จะมาจากบริษัทสตาร์ตอัพด้าน biotech ซึ่งก็ยังต้องดูกันต่อไป
แนวคิด เบื้องหลังและทิศทางการตลาดของ Inari
Business model ของ Inari โฟกัสไปที่การทำ R&D ไม่ได้ไปขายเมล็ดพันธุ์ให้ชาวนาตรงๆ เพราะไม่ฟิตกับโมเดลสตาร์ตอัพ ลูกค้าเป้าหมายของ Inari เลยเป็นบริษัทเมล็ดพันธุ์ต่างๆ มีทั้งบริษัท 4 เจ้าใหญ่ๆ ที่พูดถึงไปแล้วและบริษัทรายย่อยอื่นๆ (independent seed company) ประมาณ 300-400 บริษัททั่วโลก บริษัทเหล่านี้จะนำ parent seeds จาก Inari มาเพิ่มจำนวน (multiplication) แล้วขายต่อให้เกษตรกรหรือผู้ค้าปลีก
นอกจากนี้ Inari ยังมีการองค์ความรู้ที่บริษัทเมล็ดพันธุ์นำเมล็ดไปปลูกในสภาพแวดล้อมที่ชาวนาเจอจริงๆ กลับมาเป็น feedback loop เพื่อประกอบการตัดสินใจว่าควรปรับยีนไหนดี
ตลาดตอนนี้โฟกัสที่ US เป็นหลัก และจะบุกตลาดโลกหลังจาก proof product ใน US แล้ว หลังจากนี้ก็มีแผนจะเข้าไปในอเมริกาใต้เพราะเกษตรกรในประเทศกลุ่มนี้ปลีกพืชที่บริษัทพัฒนา (่ข้าวโพด ถั่วเหลือง และข้าวสาล) กันเป็นไร่นาขนาดใหญ่และรัฐบาลก็มีนโยบายการกำกับดูแลที่ค่อนข้างเปิดกว้าง
Inari ได้ทุนสนับสนุนจาก Flagship Pioneering เป็น Innovation Fund ที่ให้เงินบริษัทเอาไปตั้งตัว ไม่ได้มาลงทุนในตัวบริษัท Moderna (เจ้าของวัคซีน mRNA ป้องกันโรคโควิด-19) ก็เป็นบริษัทพี่น้องกับ Inari ในด้านการลงทุน
พี่ผิงเข้ามาทำงานที่ Inari ตอนปี 2018 หลังจากที่ Syngenta โดนซื้อ มาช่วยเปลี่ยนเทคโนโลยีที่มีอยู่ให้เป็นผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด ทั้งนี้ การตั้งเป้าหมายไว้สูงๆ การคิดนอกกรอบและความเร็ว เป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีของสตาร์ตอัพ
ทาง Inari เองใช้ทีมงานที่มีภูมิหลังหลากหลาย หากแบ่งเป็น 3 ส่วนหลักๆ ก็จะแบ่งได้เป็น agricultural scientist, pharma industry และ academia อยู่พอๆ กัน ที่ยังมีทีมงานฝั่ง academia อยู่ก็เพราะจะมีแนวคิดด้านนวัตกรรมอยู่หลากหลายกว่า โดยมี strategic board คุณภาพอย่าง Jennifer Doudna, George Church อยู่ในทีมด้วย
ความยากในการพัฒนาไม่ได้อยู่ที่เทคโนโลยี แต่อยู่ที่การตัดสินใจว่าจะนำเทคโนโลยีที่มีอยู่ไปใช้กับผลิตภัณฑ์ตัวไหน เพราะตัวเทคโนโลยีมันสามารถประยุกต์ใช้ได้กับพืชทุกตัว ในทุกพื้นที่ และต้องอย่าลืมว่าสตาร์ตอัพมีทรัพยากรที่จำกัดกว่าบริษัทใหญ่ๆ
พอเริ่มจากคำถาม ยังไม่มีเทคโนโลยี แล้วจะเอาเงินจากไหน? เลือกนักลงทุนที่เป็นนักลงทุนระยะยาว เน้นดูผลตอบแทนจากนวัตกรรม ไม่ใช่ยอดขายช่วงสั้นๆ (return on innovation not on sales) โดยที่นักลงทุนในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ (biotech Investor) ส่วนใหญ่จะเข้าใจการสร้างคุณค่าของธุรกิจ (value creation) ของธุรกิจกลุ่มนี้เป็นอย่างดีว่ามันใช้เวลา
แต่ถ้าหากว่าสำเร็จขึ้นมาก็จะมีผลตอบแทนมหาศาล นักลงทุนอีกกลุ่มคือ ESG ที่สนใจด้านความยั่งยืน ซึ่งนักลงทุนจากเอเชียก็มีกลุ่มนี้เยอะ เช่น นักลงทุนจากแถบตะวันออกกลางที่ปลูกพืชได้ไม่ดีเท่าพื้นที่อื่น
หากอธิบายเจาะไปที่เรื่องสตาร์ตอัพโดยตรงแล้ว นักลงทุนในขั้น Series A, B, C มักจะลงทุนที่ทีมงาน ดูว่ามีทีมงานที่มีคุณภาพไหม (Do you have the right team?) โดยช่วง Series A/B จะเป็นช่วงที่กำลัง prove ตัวเทคโนโลยี และเริ่ม prove ตัวผลิตภัณฑ์ ใน Series C โดยที่ในขั้น D จะต้องมาเน้นในเรื่อง product commercialization หรือการนำเอาผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดจริงๆ
ระบบสิทธิบัตรพืช
ระเบียบข้อบังคับในการรับรองการปรับปรุงพันธุ์พืชนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ เพราะคาบเกี่ยวกับเรื่องของกฎหมายและเศรษฐกิจในแต่ละประเทศด้วย ไม่ได้ขึ้นอยู่กับเรื่องวิทยาศาสตร์เพียงด้านเดียว ซึ่งในส่วนนี้จะคาบเกี่ยวกับเรื่องสิทธิบัตร (patent) และทรัพย์สินทางปัญญา (intellectual property) ที่พาให้นักวิจัยพากันกุมขมับกันอยู่ตลอด
พี่ผิงมองว่าการจดสิทธิบัตรของอเมริกาง่ายที่สุดเมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ โดยชนิดสิทธิบัตรที่จดได้ก็จะแบ่งออกเป็น
1) เทคโนโลยี/วิธีการที่ใช้ปรับปรุงพันธุ์ (Method)
2) สายพันธุ์ที่พัฒนาขึ้นมาใหม่ (New Variety)
3) ยีน ในกรณีที่เป็นการค้นพบยีนตัวใหม่ (Gene)
4) ผลการปรับแต่งหลายๆ ยีนพร้อมกัน (Multiplex gene editing effect)
แต่ชนิดของสิทธิบัตรที่จะจดได้ในประเทศอื่นๆ ก็จะมีความแตกต่างกันอยู่ ตัววิธีการปรับปรุงพันธุ์กับ multiplex gene editing effect มักจะจดได้ แต่ new variety แล้วแต่ประเทศว่าจดได้มั้ย (แม้ว่า UPOV จะพยายามทำให้มาตรฐานการคุ้มครองพืชพันธุ์ใหม่ของแต่ละประเทศให้เหมือนกันก็ตาม)
ขอบคุณที่เข้ามาอ่านนะคร้าบบ ...❤
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
