ใต้โขดหินปะการังแห่งหนึ่งในทะเลเขตร้อน ฟองน้ำสีส้มตัวเล็ก ๆ กำลังเดินเครื่องห้องปฏิบัติการเคมีที่ซับซ้อนที่สุดแห่งหนึ่งของโลกอยู่เงียบ ๆ เพราะภายในตัวมันมีจุลินทรีย์นับล้านที่ทำงานให้ นักวิทยาศาสตร์ยุโรปกลุ่มหนึ่งเชื่อมาห้าปีเต็มว่าฟองน้ำและเพื่อนบ้านจิ๋วเหล่านี้อาจซ่อนส่วนผสมของยาในอนาคตไว้ และในเดือนตุลาคม 2026 คำตอบก็มาถึง — สารใหม่ที่น่าสนใจห้าตัวกำลังก้าวเข้าสู่ขั้นพัฒนาถัดไป ทั้งเพื่อเป็นยา สารป้องกันโรคพืช และการรักษาโรคปลา [ref:1]
การล่าสมบัติที่วัดกันเป็นหลักแสน
โครงการนี้ชื่อ MARBLES รับทุนจากโปรแกรม Horizon 2020 ของสหภาพยุโรป โดยมีศาสตราจารย์ Gilles van Wezel แห่งมหาวิทยาลัยไลเดิน ประเทศเนเธอร์แลนด์ เป็นหัวหน้าโครงการ ดำเนินการตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2026 รวมสถาบันพันธมิตร 14 แห่งจาก 10 ประเทศ ตั้งแต่ DTU ประเทศเดนมาร์ก ETH ซือริก ไปจนถึง Naturalis และ SINTEF แห่งนอร์เวย์ [ref:3]
ขนาดของการค้นหาเป็นสิ่งที่ทำให้ต้องหลับตาคิดตามช้า ๆ ทีมวิเคราะห์สายพันธุ์จุลินทรีย์มากกว่า 1,200 สายพันธุ์ ที่เก็บจากฟองน้ำทะเล แพลงก์ตอนพืช ปลา และพืชทนเค็ม จากนั้นสกัดเป็นสารสกัดกว่า 8,000 ตัว — น้ำยาเข้มข้นที่จุลินทรีย์แต่ละตัวสร้างขึ้น แล้วความอดทนก็เริ่มต้น ด้วยการทดสอบทางชีววิทยามากกว่า 160,000 ครั้ง เพื่อคัดหาสารที่เอาชนะเชื้อโรคได้จริง จากกองหญ้าแห้งมหึมานั้น มีสารหลายกลุ่มโชว์ความสามารถ และที่เก่งที่สุดห้าตัวได้เดินหน้าต่อ [ref:1]
ทำไมทะเลถึงสร้างโมเลกุลที่บนบกทำไม่ได้
เหตุผลเบื้องหลังการล่าสมบัตินี้งดงามมาก "ระบบนิเวศทางทะเลมีศักยภาพเป็นพิเศษ" ผู้จัดการโครงการ Mariana Avalos Garcia อธิบาย เพราะสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลต้องอยู่รอดท่ามกลางการแย่งชิงที่รุนแรง โรคระบาด และความเครียดจากสภาพแวดล้อม วิวัฒนาการจึงผลักดันให้พวกมันสร้างสารเคมีรูปแบบใหม่ที่บนบกหาไม่ได้ [ref:1] รายงานสรุปผลของสหภาพยุโรปก็ย้ำประเด็นเดียวกัน จุลินทรีย์ทะเลผลิตสารป้องกันตัวแบบใหม่ที่ต่างจากบนบก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงคุ้มค่ากับการทดสอบ 160,000 ครั้ง [ref:2]
ห้องสมุดที่ล็อก และกุญแจวิเศษ
ปริศนาที่ทำให้งานนี้ยากอยู่ที่ว่า จุลินทรีย์หลายตัวมีพันธุกรรมสำหรับสร้างสารมีประโยชน์อยู่แล้ว แต่พอมาอยู่ในห้องแล็บ ยีนเหล่านั้นกลับเงียบไม่ทำงาน โดยรวมกลุ่มกันเป็นสิ่งที่นักชีววิทยาเรียกว่า biosynthetic gene cluster ทีมไลเดินจึงทดสอบโมเลกุลส่งสัญญาณที่เรียกว่า elicitor เพื่อปลุกมันขึ้นมา ภาพเปรียบเทียบของ Avalos Garcia ช่างตรงประเด็น — จุลินทรีย์เหมือนมี "ห้องสมุดเต็มไปด้วยหนังสือ แต่หนังสือส่วนใหญ่ถูกล็อกไว้" การเจอ elicitor ก็เหมือนได้กุญแจไขตู้หนังสือที่ยังไม่เคยมีใครอ่าน [ref:1]
ยาที่ไม่ต้องรบกวนแนวปะการัง
รายละเอียดที่สำคัญที่สุดอย่างเงียบ ๆ คือวิธีผลิตสารทั้งห้านี้ต่อไป นักวิจัยไม่ได้วางแผนกลับไปเก็บฟองน้ำจากทะเลครั้งแล้วครั้งเล่า แต่เลี้ยงจุลินทรีย์ในห้องแล็บและผลิตสารด้วยการหมัก — เทคโนโลยีเก่าแก่เดียวกับที่ให้ขนมปังและซีอิ๊วแก่เรา แต่ขยายสเกลสู่เทคโนโลยีชีวภาพ "การค้นพบทางชีวภาพจะมีความหมายก็ต่อเมื่อมันไม่ทำลายความหลากหลายทางชีวภาพที่ตัวเองพึ่งพา" Avalos Garcia กล่าว [ref:1]
ยังมีของขวัญสำหรับภาคเกษตรอีกด้วย นักวิจัย Jos Raaijmakers และ Victor Carrión ค้นหาในหมู่พืชทนเค็ม เพื่อหาจุลินทรีย์ที่ช่วยให้พืชผลทนดินเค็มได้ดีขึ้น — ข่าวดีสำหรับพื้นที่เกษตรชายฝั่งและพื้นที่ปากแม่น้ำที่เผชิญน้ำกร่อย [ref:1]
รุ่นใหม่ที่ถือแผนที่ต่อ
นอกเหนือจากตัวสารเอง MARBLES ยังฝึกนักวิจัยระดับปริญญาเอกและหลังปริญญาเอกหลายสิบคน ครอบคลุมทั้งจุลชีววิทยา เคมี ชีวสารสนเทศ และความยั่งยืน — ทีมสำรวจรุ่นใหม่ที่พร้อมออกเดินทางครั้งถัดไป [ref:1]
และทะเลก็ยังเก็บความลับส่วนใหญ่ไว้ เพราะมนุษย์สำรวจความหลากหลายของจุลินทรีย์โลกไปแล้วเพียงเศษเสี้ยว ตู้ยามหาสมุทรจึงยังไม่ได้ว่างลงเลย [ref:2] ใครรู้ว่าในฟองน้ำก้อนที่ยังไม่มีใครเก็บตัวอย่าง อาจกำลังนั่งอยู่ด้วยโมเลกุลที่สำคัญที่สุด — และด้วยเทคโนโลยีการหมัก เราจะไม่ต้องรื้อแนวปะการังเพื่อยืมมันมาใช้
ยังไม่มีความคิดเห็น มาเป็นคนแรกที่ร่วมแบ่งปันความคิดกัน