ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ (NBT) โชว์โปรแกรม “วิเคราะห์เลือกคู่ผสมสัตว์” ลดเสี่ยงสูญพันธุ์ นำร่องอนุรักษ์ “ละมั่งพันธุ์ไทย”

ทีมวิจัย ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ (National Biobank of Thailand : NBT) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) นำโดย ดร.ศิษเฎศ ทองสิมา ผู้อำนวยการ ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ สวทช. เปิดบ้านให้สื่อมวลชนเข้าเยี่ยมชมโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์ของประเทศ พร้อมสัมภาษณ์พิเศษในกิจกรรม NSTDA Meets the Press เมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม 2566 ณ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จ.ปทุมธานี

เพื่อโชว์ศักยภาพให้เห็นถึงความสำคัญของการอนุรักษ์และใช้ประโยชน์จากความหลากหลายทางชีวภาพอย่างยั่งยืน ด้วยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานของประเทศ และเนื่องในโอกาสวันสากลแห่งความหลากหลายทางชีวภาพ (International Day of Biological Diversity) ซึ่งตรงกับวันที่ 22 พฤษภาคม ของทุกปี เพื่อรำลึกถึงวันที่อนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพ (เริ่มมีผลบังคับใช้ เมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม พ.ศ. 2535) ทั้งนี้เพื่อรณรงค์ให้ประชาคมโลกเกิดความตระหนักและส่งเสริมให้เกิดการอนุรักษ์และใช้ประโยชน์จากความหลากหลายทางชีวภาพอย่างยั่งยืน

ดร.ศิษเฎศ ทองสิมา ผู้อำนวยการ ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ สวทช. กล่าวว่า ด้วยวิสัยทัศน์ของ สวทช. ที่มุ่งเป้าขับเคลื่อนให้เป็น “ขุมพลังหลักของประเทศ” ในการใช้ประโยชน์จากวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม ของรัฐและเอกชน ชุมชน เพื่อพัฒนาและสร้างความเข้มแข็งของระบบนิเวศวิจัยและนวัตกรรมให้ตอบโจทย์สำคัญนำสู่การพัฒนาประเทศอย่างก้าวกระโดด จึงเกิดการจัดตั้ง ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ (National Biobank of Thailand: NBT) ขึ้นในปี 2562 เพื่อเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์ของประเทศ ในการสนับสนุนการดำเนินงานอนุรักษ์ทรัพยากรชีวภาพแบบระยะยาว ภายใต้การบริหารจัดการของ สวทช. เพื่อเป็นคลังสำรองให้แก่ประเทศ รวมถึงสนับสนุนการใช้ข้อมูลชีวภาพให้เกิดประโยชน์สูงสุด ผ่านการดำเนินงานร่วมกันของนักวิจัยจาก 3 ธนาคาร คือ ธนาคารพืช (Plant bank) ธนาคารจุลินทรีย์ (Microbe bank) และธนาคารข้อมูลชีวภาพ (Data bank)

โดยเป้าหมายสำคัญของ NBT ในการดำเนินงานด้านการอนุรักษ์คือ การสนับสนุนการจัดเก็บสิ่งมีชีวิตนอกสภาพธรรมชาติแบบระยะยาว ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ทันสมัย เพื่อเตรียมพร้อมฟื้นคืนทรัพยากรชีวภาพให้แก่ประเทศ ในยามที่เกิดความสูญเสียจากภัยธรรมชาติหรือการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มากเกินพอดี เพื่อเป็นฐานที่สำคัญของการพัฒนาตามโมเดลเศรษฐกิจ BCG ในการเตรียมพร้อมรับมือสภาวะวิกฤตและการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่นำไปสู่การสูญเสียทรัพยากรชีวภาพอย่างถาวรในธรรมชาติ

ทั้งนี้ NBT ดำเนินงานจัดเก็บทรัพยากรชีวภาพผ่าน 2 ธนาคาร คือ ธนาคารพืชและธนาคารจุลินทรีย์ ธนาคารพืชมีภารกิจด้านการเก็บอนุรักษ์พันธุกรรมพืชของประเทศไทย โดยให้ความสำคัญกับพืชถิ่นเดียว พืชที่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ และพืชที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจ ส่วนธนาคารจุลินทรีย์มีภารกิจด้านการเก็บสำรองจุลินทรีย์ที่มีศักยภาพในการนำไปใช้ประโยชน์และเป็นแหล่งอ้างอิงที่เชื่อถือได้ทั้งในระดับประเทศและนานาชาติ

“NBT มีองค์ความรู้ของนักวิจัยเฉพาะทางและมีความพร้อมด้านเครื่องมือสำหรับจัดเก็บตัวอย่างทรัพยากรชีวภาพในรูปแบบคงสภาพหรือคงความมีชีวิต ที่อุณหภูมิเยือกแข็งถึง 3 ระดับ ระดับ -20 องศาเซลเซียส ใช้สำหรับจัดเก็บเมล็ดพันธุ์พืชที่บรรจุในหลอดขนาด 25 มิลลิลิตร จัดเก็บได้ 100,000 หลอด ส่วนอุณหภูมิระดับ  -80 องศาเซลเซียส ใช้สำหรับจัดเก็บจุลินทรีย์และตัวอย่างชีววัสดุอื่น ๆ ที่บรรจุในหลอดขนาด 2.5 มิลลิลิตร จัดเก็บได้ 300,000 หลอด นอกจากนี้ยังมีถังไนโตรเจนเหลวขนาด 1,770 ลิตร สำหรับจัดเก็บตัวอย่างเซลล์สิ่งมีชีวิตในสภาวะเย็นยิ่งยวดที่อุณหภูมิ -196 องศาเซลเซียส

หัวใจสำคัญในการอนุรักษ์พันธุกรรมสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด คือ “ความสามารถในการมีชีวิตรอดหลังการจัดเก็บในธนาคาร” เพื่อให้มั่นใจว่าจะนำสิ่งมีชีวิตเหล่านี้กลับมาใช้ฟื้นฟูทรัพยากรความหลากหลายทางชีวภาพของประเทศให้คงความสมบูรณ์ต่อไปได้ในอนาคต”

พัฒนา “โปรแกรมการเลือกคู่” ฟื้นฟูประชากร “ละมั่งไทย”

ดร.ศิษเฎศ ทองสิมา ผู้อำนวยการ ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ สวทช. กล่าวต่อว่า นอกจากนี้ NBT ยังมีความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีชีวสารสนเทศ (Bioinformatics) และความพร้อมเรื่องโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม จึงพัฒนาโปรแกรมช่วย “วิเคราะห์เลือกคู่ผสมพันธุ์สัตว์” หนุนลดอัตราเสี่ยงการสูญพันธุ์จากปัญหาโรคทางพันธุกรรม โดยเริ่มเดินหน้าสนับสนุนการอนุรักษ์ “ละมั่งพันธุ์ไทย” แล้ว

“ในอดีตละมั่ง เคยมีสถานภาพสูญพันธุ์ไปจากป่าธรรมชาติของประเทศไทยแล้ว แต่ด้วยการเพาะเลี้ยงและนำปล่อยกลับคืนสู่ธรรมชาติได้สำเร็จ ประกอบกับการเลี้ยงละมั่งในกรงเลี้ยงโดยการดูแลของหน่วยงานภาครัฐ อาทิ กรมอุทยาน องค์การสวนสัตว์แห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ทำให้ปัจจุบันในไทยยังคงมีละมั่งทั้งพันธุ์ไทยและลูกผสมพันธุ์ไทยและพันธุ์เมียนมา อาศัยอยู่ อย่างไรก็ตามด้วยจำนวนประชากรละมั่งพันธุ์ไทยที่เหลือน้อยในระดับวิกฤต ผู้ดูแลจึงต้องระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งเรื่องการผสมพันธุ์ เพื่อไม่ให้เกิดการผสมในเครือญาติใกล้ชิด หรือเลือดชิด (Inbreeding) เพราะจะเป็นการเสี่ยงต่อการจับเข้าคู่ของยีนด้อย ซึ่งจะทำให้ละมั่งอ่อนแอลงและมีแนวโน้มสูญพันธุ์มากยิ่งขึ้น”

อย่างไรก็ดีเพื่อเป็นการฟื้นฟูประชากรละมั่งพันธุ์ไทยให้กลับมามีสถานภาพปกติอีกครั้ง  คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้รับบทบาทสำคัญในการทำวิจัย เพื่อสนับสนุนการอนุรักษ์ละมั่งพันธุ์ไทยที่อยู่ในการดูแลของหน่วยงานด้านการอนุรักษ์ โดยร่วมมือกับศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ (National Omics Center : NOC) สวทช. ในการถอดรหัสพันธุกรรมของละมั่งในประเทศ และร่วมกับทีมวิจัยจากธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ (National Biobank of Thailand) พัฒนาแพลตฟอร์มสำหรับนำข้อมูลรหัสพันธุกรรมของละมั่งมาวิเคราะห์เลือกคู่ผสมพันธุ์จากความห่างของสายพันธุกรรม

One for All “ขยายผลแพลตฟอร์ม” อนุรักษ์ “สัตว์เสี่ยงสูญพันธุ์”

ดร.พงศกร วังคำแหง นักวิจัยธนาคารข้อมูลทรัพยากรชีวภาพ NBT สวทช. อธิบายถึงกลไกการทำงานของโปรแกรมว่า เป็นการใช้เทคโนโลยีชีวสารสนเทศในการวิเคราะห์จับคู่รหัสพันธุกรรม (Genotype) ของสิ่งมีชีวิตประมาณ 30,000 ตำแหน่ง แบบเมทริกซ์ (Matrix) หรือการจับคู่ผสมพันธุ์แบบพบกันทุกตัว เพื่อวิเคราะห์ความแตกต่างของรหัสพันธุกรรม เพื่อใช้คัดเลือกพ่อพันธุ์และแม่พันธุ์ที่มีรหัสพันธุกรรมแตกต่างกันมากที่สุด ซึ่งจะช่วยป้องกันการผสมในเครือญาติใกล้ชิดได้ โดยโปรแกรมนี้จะแสดงผลข้อมูลการจับคู่ให้เห็นเป็นเฉดสีจากสีอ่อนไปเข้ม หรือจากความแตกต่างทางพันธุกรรมมากไปถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมน้อย เพื่อให้ผู้ดำเนินงานด้านการขยายพันธุ์นำผลการวิเคราะห์ไปใช้ประโยชน์ต่อสะดวก ซึ่งปัจจุบัน NBT ได้พัฒนาโปรแกรมจนเสร็จสิ้นและส่งมอบชุดข้อมูลผลวิเคราะห์การจับคู่ละมั่งพันธุ์ไทยในประเทศให้แก่ผู้ดำเนินงานด้านการผสมพันธุ์เรียบร้อยแล้ว และมีแผนการที่จะใช้สนับสนุนการอนุรักษ์สัตว์เสี่ยงสูญพันธุ์ชนิดอื่น ๆ อาทิ พญาแร้ง เก้งหม้อ ในอนาคตด้วย

“ทั้งนี้นอกจากการวิเคราะห์ความห่างของรหัสพันธุกรรมแล้ว โปรแกรมที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นนี้ยังสามารถตอบโจทย์การดำเนินงานด้านอนุรักษ์ได้อีก 2 ด้าน ด้านแรกคือ “การวิเคราะห์สายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตว่าเป็นพันธุ์แท้หรือลูกผสม” สำหรับใช้ยืนยันจำนวนประชากรและวางแผนการอนุรักษ์ตามสายพันธุ์ และด้านที่สองคือ “การสืบย้อนหาเครือญาติของสิ่งมีชีวิต” ซึ่งแพลตฟอร์มนี้สามารถวิเคราะห์ความเชื่อมโยงได้ถึง 3 รุ่น (Generations) ข้อมูลที่ได้จะเป็นประโยชน์ต่อการยืนยันความถูกต้องของข้อมูลสายพันธุกรรม (Pedigree) และการสังเกตลักษณะเด่นและด้อยที่ส่งต่อรุ่นต่อรุ่น (ที่ปรากฏให้เห็น) เพื่อเป็นข้อมูลสนับสนุนการวางแผนผสมพันธุ์รุ่นต่อไป”

หลังจากนี้ NBT มีแผนดำเนินงานร่วมกับองค์การสวนสัตว์แห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ นำโปรแกรมเข้าสู่ระบบขององค์การสวนสัตว์ฯ เพื่อเปิดให้ผู้ดำเนินงานด้านการอนุรักษ์และการผสมพันธุ์สัตว์ในประเทศไทย ได้ใช้ประโยชน์จากโปรแกรมร่วมกันต่อไปในอนาคต ซึ่งหวังเป็นอย่างยิ่งว่าโปรแกรมนี้จะไม่เพียงมีส่วนสนับสนุนงานด้านการอนุรักษ์ในไทยเท่านั้น แต่ยังช่วยอำนวยความสะดวกในการดำเนินงานให้แก่หน่วยงานในประเทศอื่น ๆ ได้ด้วย พร้อมกันนี้ NBT ยังเตรียมจัดเก็บตัวอย่างสารพันธุกรรมของสัตว์ในการดูแลขององค์การสวนสัตว์แห่งประเทศไทยฯ เพื่อสำรองไว้ใช้ในการฟื้นคืนความหลากหลายในอนาคตหากต้องเผชิญสถานการณ์วิกฤติด้วย”

ทั้งนี้ด้วยความพร้อมทางด้านบุคลากร งานวิจัย และโครงสร้างพื้นฐานที่ครบครัน NBT พร้อมดำเนินงานส่งเสริมหน่วยงานที่มีบทบาทด้านการอนุรักษ์ทรัพยากรชีวภาพทั้งในประเทศไทยและต่างประเทศ เพื่อร่วมกันดูแลรักษาทรัพยากรที่มีค่าและใช้ข้อมูลชีวภาพให้เกิดประโยชน์สูงสุดนำไปสู่การยกระดับเศรษฐกิจชีวภาพของไทยให้เติบโตอย่างมั่นคงและยั่งยืน

ผู้ที่สนใจสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ NBT ได้ที่ www.nationalbiobank.in.th หรือติดต่อสอบถามความร่วมมือด้านงานวิจัยได้ที่อีเมล nbt.pr@nstda.or.th