Omics หรือโอมิกส์ศึกษา เป็นการศึกษาทางชีววิทยา ซึ่งกำลังเป็นศาสตร์ใหม่ที่น่าจับตาในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ซึ่งคำว่า “โอมิกส์ (-omics)” มีรากศัพท์มาจากภาษาละติน “-omne” หมายถึง องค์ประกอบโดยรวม ดังนั้นการศึกษาวิทยาศาสตร์โอมิกส์ จึงหมายถึงการศึกษาสิ่งมีชีวิตแบบองค์รวม หรือ การศึกษาสิ่งมีชีวิตแบบทั้งระบบ ซึ่งสามารถแตกย่อยออกมาได้หลายแขนง ตั้งแต่การศึกษาระดับสารพันธุกรรม (DNA) การศึกษากระบวนการคัดลอกรหัสสารพันธุกรรม (RNA) การศึกษาการแปลรหัสพันธุกรรมออกมาเป็นโปรตีน (Protein) และท้ายที่สุดศึกษาไปจนถึงระดับ สารชีวเคมี สารชีวโมเลกุลในสิ่งมีชีวิต
.
แต่อย่างไรก็ตามการศึกษาโอมิกส์แยกย่อยกันไปในแต่ละแขนงนั้นไม่สามารถอธิบายกระบวนการทางชีวโมเลกุลได้ทั้งหมดอย่างมีประสิทธิภาพ จึงจำเป็นต้องนำข้อมูลจากการศึกษาโอมิกส์แต่ละแขนงมาพิจารณาร่วมกันและใช้ศาสตร์อื่น ๆ เข้ามาประยุกต์ร่วมด้วย เช่น เทคโนโลยีข้อมูลขนาดใหญ่ (Bid Data) และกระบวนการการวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis) จึงกลายมาเป็นการศึกษาหรือศาสตร์ที่เรียกว่า Multi Omics นั่นเอง
.
Multi Omicsและการปฏิวัติวงการแพทย์
การศึกษา Multi Omics จะเปลี่ยนโลกแห่งการแพทย์และชีวิตของมนุษย์ไปอย่างมหาศาล เพราะการถอดรหัสทางพันธุกรรม (Gene Sequencing) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งในการศึกษา Multi Omics สามารถทำให้แพทย์ค้นพบได้ว่าแต่ละคนมีโอกาสจะเป็นโรคอะไรในอนาคตและสามารถหาทางป้องกันได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการตรวจหาและวางแผนการรักษาโรคมะเร็งและโรคเกี่ยวกับความผิดปกติทางพันธุกรรม นอกจากการวินิจฉัยโรคล่วงหน้าแล้ว การศึกษา Multi Omics ยังจะช่วยในการพัฒนายาที่เหมาะสมกับโรคและอาการเฉพาะของผู้ป่วยแต่ละคน ทำให้การรักษาโรคเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะส่งให้จำนวนผู้ป่วยและอัตราการเสียชีวิตลดลง
.
ซึ่งในปัจจุบัน เทคโนโลยีการถอดรหัสทางพันธุกรรมนั้นกำลังถูกพัฒนาขึ้นมาเรื่อย ๆ จนมีการพัฒนาการอ่าน DNA แบบยาวหรือ Long Read Sequencing ที่มีความแม่นยำกว่าเดิมและได้มีการศึกษา gene ทั้งหมดในมนุษย์ในสำเร็จในปี 2021 นอกจากนี้ ราคาเครื่องมือการศึกษาเกี่ยวกับโอมิกส์ยังมีแนวโน้มลดต่ำลงเป็นอย่างมาก รวมถึงมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโอมิกส์ได้มากขึ้น และมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น จึงมีความเป็นไปได้สูงที่จะมีการนำการศึกษาโอมิกส์มาใช้ในการแพทย์ได้ในวงกว้าง
.
ซึ่งหากการศึกษา Multi Omics สามารถทำให้การแพทย์สามารถพัฒนาไปถึงขั้นนั้นได้ การดำเนินงานของโรงพยาบาลในอนาคตก็จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากตามไปด้วยเช่นกัน กล่าวคือ โรงพยาบาลจะสามารถวางแผนการทำงาน แผนการรักษาผู้ป่วย การวินิจฉัยโรค การค้นคว้าวิจัย ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากมีข้อมูลของผู้ป่วยและของโรคต่าง ๆ ที่แม่นยำมากขึ้น และยังจะนำไปสู่การทำงานแบบบูรณาการข้ามสาย ทั้งการแพทย์ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ วิทยาศาสตร์พื้นฐาน และเทคโนโลยีดิจิทัล
.
ความเสี่ยงจากการศึกษา Multi Omics
แม้เทคโนโลยีจะก้าวหน้าไปมาก แต่การศึกษาโอมิกส์ยังคงไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากมีความซับซ้อนและปริมาณข้อมูลจำนวนมากในการศึกษา รวมถึงการนำเทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น Big data, Machine learning เข้ามาช่วย การวิเคราะห์ข้อมูลอาจเกิดความผิดพลาดได้ง่าย นักวิทยาศาสตร์หรือนักวิจัยจึงต้องมีความรู้ความเข้าใจ และความระมัดระวังอย่างสูง
.
ความเสี่ยงอีกประเด็นหนึ่งที่เริ่มมีการตั้งคำถามกันมากขึ้น คือการถอดรหัสพันธุกรรมและศึกษาการแสดงออกของยีนในสิ่งมีชีวิตนั้นนำไปสู่การตัดต่อพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เช่น การทดลองตัดต่อยีนในยุงให้เป็นหมัน เพื่อหาวิธีกำจัดยุงซึ่งเป็นพาหะนำโรคต่าง ๆ เช่น โรคไข้เหลือง, ไข้เลือดออกเดงกี, และไข้ซิกา เป็นต้น ซึ่งการตัดต่อพันธุกรรมแม้ในตอนนี้จะมีการนำมาใช้แค่กับในสัตว์เท่านั้น แต่ก็เริ่มมีการพูดถึงการนำมาใช้ในมนุษย์เพื่อกำจัดยีนเสียที่เป็นสาเหตุของโรคต่าง ๆ รวมถึงโรคทางพันธุกรรม แต่ความเสี่ยงก็คือ การตัดต่อพันธุกรรมอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดได้ เช่น การทดลองตัดต่อยีนในยุงให้เป็นหมันนั้นแม้จะได้ผลในยุงรุ่นแรก แต่ยุงรุ่นลูกและรุ่นต่อ ๆ มากลับไม่เป็นหมันตามที่ต้องการ อีกทั้งยังทำให้เกิดยุงสายพันธุ์ใหม่อีกด้วย
.
นอกจากนี้ยังเกิดเป็นคำถามทางจริยธรรมว่า การตัดต่อพันธุกรรมของสัตว์ (และมนุษย์ในอนาคต) นั้นเป็นการกระทำที่ถูกต้องหรือไม่ การนำความรู้และเทคโนโลยีมาใช้กับชีวิตของสัตว์และมนุษย์ควรจะมีขอบเขตอยู่ที่ไหนและใครจะเป็นคนกำหนด หรือแม้แต่การตัดต่อพันธุกรรมมนุษย์เพื่อกำจัดโรคทางพันธุกรรมและความพิการที่อาจจะขึ้นตามมา ก็ยังเป็นคำถามเช่นกันว่า ลักษณะแบบไหนที่ถือเป็นความพิการหรือความไม่สมบูรณ์ที่ควรถูกกำจัดทิ้งไป และใช้อะไรเป็นมาตรฐานในการกำหนด
.
อนาคตของ Multi Omics
Ark (Active Research Knowledge) บริษัทจัดการกองทุนของสหรัฐอเมริกามีการคาดการณ์ว่าการลงทุนทางด้าน Multi Omics จะเติบโต 22% ต่อปี จาก 110 ล้านดอลลาร์สหรัฐไปถึง 300 ล้านดอลลาร์สหรัฐในอีก 5 ปีข้างหน้า และดังที่กล่าวไปข้างต้น ราคาเครื่องมือการศึกษาด้าน Multi Omics มีแนวโน้มจะถูกลงอย่างมาก รวมถึงมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ซึ่งประกอบกับการพัฒนาของเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น Big data, AI, Machine learning เหล่านี้มีแต่จะทำให้การศึกษา Multi Omics ยิ่งพัฒนาไปอย่างรวดเร็วและน่าจะกลายเป็นเทคโนโลยีที่คนจำนวนมากรู้จักและเข้าถึงได้ในอนาคตอันใกล้ รวมถึงมีการนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากขึ้น ไม่จำกัดอยู่เพียงแค่ด้านชีววิทยาและการแพทย์เท่านั้น เช่น ในอุตสาหกรรมการเกษตร มีการนำวิทยาศาสตร์โอมิกส์ไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวสายพันธุ์ใหม่ ๆ ที่เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป โดยศึกษาการเปลี่ยนแปลงถึงระดับโมเลกุลของพืช ช่วยย่นระยะการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดี เช่น ทนแล้ง หรือทนเค็ม จากเดิมที่ใช้เวลาเป็น 10 ปีในการพัฒนาสายพันธุ์ เหลือเพียงไม่กี่ปี
.
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเป็นกังวลว่า การศึกษา Multi Omics อาจจะให้ความสำคัญกับการประยุกต์ใช้และการนำไปใช้ประโยชน์เพียงอย่างเดียวในอุตสาหกรรมแขนงต่าง ๆ เพื่อสร้างกำไรสูงสุด จนอาจงานวิจัยพื้นฐานซึ่งเป็นศึกษาแบบวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์อาจจะไม่ได้รับความสนใจ นำไปสู่การขาดคนและงบประมารในการวิจัย ทำให้ไม่ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งหากไม่มีการเริ่มต้นทำงานวิจัยพื้นฐานก็จะไม่มีการพัฒนาองค์ความรู้ใหม่ ทำให้ไม่สามารถนำไปต่อยอดใช้ประโยชน์ได้ในอนาคต
เรียบเรียงโดย : สุจารีย์ วัฒนรัตน์
เอกสารอ้างอิง
https://www.scispec.co.th/learning/index.php/blog/chromatography/omics-chapter-1
https://d.dailynews.co.th/it/391509/
https://www.bbc.com/thai/features-49727222
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imcb.12404
