10 เทคโนโลยีBreakthrough 2017 (1) 

“10 Breakthrough technologies of 2017” หรือ 10 เทคโนโลยีที่ก้าวหน้า และเป็นการค้นพบที่ยื่งใหญ่แห่งปี 2017 ซึ่งประกาศทุกปีโดยนิตยสาร MIT Technology Review ในปีนี้ก็เช่นกันได้ประกาศออกมาแล้ว ซึ่งมีทั้งความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ทางชีวภาพ ทางฟิสิกส์และศาสตร์สมัยใหม่ต่างๆ เช่น วัสดุศาสตร์ และศาสตร์ด้านปัญญาประดิษฐ์และคอมพิวเตอร์ รวมทั้งเทคโนโลยีด้านการแพทย์ที่เป็นความก้าวหน้าแบบค้นพบใหม่ ได้แก่ เทคโนโลยี Cell Atlas หรือการทำแผนที่เซลล์ในร่างกายมนุษย์ เหมือนการทำแผนที่โลก

นักวิจัยกลุ่มหนึ่งกำลังจะร่วมมือกันทั่วโลกเพื่อใช้เทคโนโลยีล่าสุดในการศ๊กษาเซลล์ของมนุษย์ในทุกส่วนและทุกอวัยวะของร่างกายที่มีมากกว่า 37 ล้านล้านเซลล์ เพื่อทำฐานข้อมูลและเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า มนุษย์ประกอบด้วยเซลล์อะไรบ้าง ที่ผ่านมาเราเคยรู้ว่ามนุษย์เราประกอบด้วยเซลล์มากกว่า 300 ชนิด แต่ความจริงยังมีเซลล์ที่เรายังไม่รู้จักอีกมาก ดังนั้นนับเป็นโครงการใหญ่ยักษ์ทางวิทยาศาสตร์อีกโครงการหนึ่ง หลังจากเราเคยศึกษาจีโนมของมนุษย์มาก่อนเมื่อสิบสามปีที่แล้ว

เทคโนโลยีสมัยไหม่ที่สำคัญที่นำมาใช้ศึกษาชนิดของเซลล์ มี 3 เทคโนโลยีหลักๆ ได้แก่ เทคโนโลยี cellular microfluidics หรือเทคโนโลยีของไหลจุลภาคเพื่อศึกษาเซลล์ โดยเซลล์แต่ละเซลล์ในร่างกายจะถูกนำมาแยกเป็นเซลล์เดี่ยวๆ ทีละเซลล์ แล้วบรรจุในหยดของน้ำมันที่มีลักษณะเป็นเม็ดกลมๆ คล้ายลูกปัดใสๆ แล้วเรียงเป็นแถวเดียวผ่านเข้าไปยังท่อขนาดเล็กระดับไมโครเมตรที่อยู่บนชิปเล็กๆ ทำให้เราสามารถทำการเปิดผนังเซลล์แล้วศึกษารายละเอียดของเซลล์ทีละเซลล์

อีกเทคโนโลยีหนึ่งที่สำคัญคือ การศึกษาระดับยีนที่ทำงานในแต่ละเซลล์โดยการใช้เครื่องมือจำแนกและจัดลำดับยีนที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง (Gene sequencing machines) ที่สำคัญคือ ต้นทุนการวิเคราะห์ต่ำระดับไม่กี่สตางค์ต่อหนึ่งเซลล์ ซึ่งในปัจจุบันเครื่องมือสมัยใหม่นี้สามารถศึกษาลำดับของยีนได้มากกว่า 10,000 เซลล์ในหนึ่งวัน

และอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่สำคัญคือ การจำแนกชนิดของเซลล์โดยจำแนกจากการทำงานของยีนที่แตกต่างกันโดยการติดฉลากหรือย้อมสี โดยที่สามารถระบุชนิดเหมือนเราสามารถระบุสิ่งของต่างๆ หรือ IP address ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดบนโลก โครงการใหญ่ยักษ์ขนาดนี้แน่นอนต้องอาศัยความร่วมมือกันของสถาบันวิจัยชั้นนำของโลกอย่างเช่น Sanger Institute ของสหราชอาณาจักร The Broad Institute ของมหาวิทยาลัย MIT และ Harvard และ “Biohub” ที่ตั้งอยู่ที่มลรัฐแคลิฟอร์เนีย

แน่นอนว่านอกจากอาศัยความร่วมมือแล้ว ก็ยังต้องใช้เงินวิจัยมหาศาล ซึ่งโครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจากมหาเศรษฐีอย่าง Mark Zuckerberg CEO ชอง Facebook และภรรยาของเขา Priscilla Chan ซึ่งบริจาคเงินวิจัยมากกว่า 3 พันล้านเหรียญหรือประมาณหนึ่งแสนล้านบาทในงานวิจัยที่เน้นด้านเทคโนโลยีการแพทย์นี้ นอกจากเทคโนโลยีการทำแผนที่เซลล์ทั้งหมดในมนุษย์แล้ว ยังมีเทคโนโลยี่เกี่ยวกับการแพทย์อีกหลายเทคโนโลยีที่ได้รับการคัดเลือกเป็นหนึ่งในสิบเทคโนโลยี Breakthrough เช่น การฟื้นให้ผู้ป่วยเป็นอัมพาตกลับมาเดินได้อีกครั้งด้วยการฝังเครื่องช่วยกระตุ้นไฟฟ้าในสมอง และการรักษาโรคมะเร็งและโรคเรื้อรังด้วยการรักษาระดับยีน เป็นต้น คราวหน้ามาติดตามเทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้กันต่อครับ

* บทความโดย ดร.อดิสร เตือนตรานนท์ ที่ปรึกษา สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ, ผู้อำนวยการ ศูนย์นวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เนคเทค