ประวัติศาสตร์ธุรกิจถอดรหัสจีโนม (14)

Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

เมื่อครั้งที่โครงการถอดรหัสจีโนมมนุษย์เริ่มต้นในช่วง 1990 ใครบางคนกล่าวว่าภารกิจนี้คือการเดินทางสู่จุดหมายที่อยู่แสนไกล โดยต้องเดินทางไปด้วยและอัพเกรดยานพาหนะไปด้วยตลอดเส้นทาง

ด้วยเทคโนโลยีตอนนั้นการอ่านลำดับเบส 3 พันกว่าล้านเบสทั้งจีโนมมนุษย์อาจจะต้องใช้เงินหลักพันล้านดอลลาร์สหรัฐ และใช้เวลาเป็นสิบหรืออาจจะถึงร้อยปี

แต่ถ้าเทคโนโลยีดีขึ้นเรื่อยๆ ระหว่างทางเราก็อาจจะถึงก่อนในราคาที่ถูกลงกว่าที่คาด เปรียบเหมือนการวางแผนเดินทางรอบโลก สตาร์ตด้วยจักรยานเก่าๆ แล้วหวังจะคิดค้นวิธีอัพเกรดเป็นตุ๊กตุ๊ก เป็นรถกระบะ เป็นเฟอร์รารี่ ไปจนถึงเครื่องบินเจ็ตในที่สุด

ประวัติศาสตร์วงการจีโนม 25 ปีจาก 1990 ถึง 2015 อาจจะแบ่งได้คร่าวๆ เป็นสี่ช่วง

1990 – 2003 คือช่วงดันโครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project, HGP) ฉบับแรกจนถึงเส้นชัย

2004 – 2005 คือการค้นหาเป้าหมายใหม่ ให้งานจีโนมถูกและไวพอที่จะเอาไปใช้ในบริการการแพทย์

2006 – 2011 คือช่วงมวยวัดที่เหล่าบริษัทถอดรหัสจีโนมงัดเทคโนโลยีและเกมธุรกิจมาประชันกันดุเดือด

2012 – 2015 คือช่วงที่ผู้ชนะเบอร์ใหญ่อย่าง Illumina รวบอำนาจ ส่วนที่เหลือกลับจัดกระบวนทัพรอหาช่องจ้องโอกาสท้าชิงใหม่อีกครั้ง

ความสำเร็จ HGP พิสูจน์ว่า กลยุทธ์ “เดินทางไปอัพเกรดพาหนะไป” นั้นแม้ดูเสี่ยงแต่ก็ได้ผล ราคาประเมินในการถอดรหัสจีโนมมนุษย์ด้วยเทคโนโลยีตอนปี 2003 ที่ HGP สิ้นสุดลงนั้นอยู่ที่ราว 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ลดลงจากตอนคิดจะเริ่มโครงการเมื่อสิบกว่าปีก่อนถึงราว 100 เท่า

กระนั้นราคานี้ก็ยังสูงเกินเอื้อมไปมากสำหรับการเอาไปใช้ในบริการการแพทย์

ข้อมูลจีโนมมนุษย์ตอนนี้ก็ยังมีแค่ชุดเดียว น้อยเกินกว่าจะเอาไปเปรียบเทียบวิเคราะห์อะไรได้

ที่สำคัญคือ โมเดลธุรกิจในการหาเงินจากการถอดรหัสจีโนมก็ยังไม่ชัดมาก

ช่วงปี 2000 – 2004 มูลค่าตลาดรวมของบริษัทไบโอเทคเกี่ยวกับจีโนมลดลงมากว่าครึ่งจาก 8 หมื่นกว่าล้านดอลลาร์สหรัฐลงมาเหลือราวสี่หมื่นล้าน แต่เงินลงทุนวิจัยของบริษัทที่เหลือก็ยังเพิ่มต่อเนื่องมาแตะที่ราว 2 พันล้าน

หนึ่งในเหตุการณ์สำคัญช่วงนี้คือ สถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติ (NHGRI) ของสหรัฐตัดสินใจจะ “อัพเกรดพาหนะ” ต่อไปให้สุด ประกาศให้ทุนวิจัยรวมเกือบ 40 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2004 กับโครงการวิจัยเพื่อลดต้นทุนการถอดรหัสจีโนมลงไปอีกแบบก้าวกระโดด โดยแบ่งเป็นทั้งโครงการวิจัยระยะสั้นห้าปีเพื่อลดต้นทุนลงอีก 100 เท่าไปอยู่ที่ $100,000 ต่อจีโนม และโครงการวิจัยระยะยาวเพื่อลดต้นทุนไปอีก 100 เท่าให้ถึง $1,000 ต่อจีโนม มีทีมวิจัยที่ถูกคัดเลือกให้เข้าร่วมโครงการนี้รวมเกือบยี่สิบทีม เสนอสารพัดวิธีการอ่านลำดับเบสแบบใหม่ให้ไวและถูกกว่าเดิม

หลายทีมในนี้ก็กลายมาเป็นบริษัทที่เราได้ยินชื่อกันมาตั้งแต่บทความหลายตอนก่อน ไม่ก็ได้อานิสงส์ทางอ้อมจากองค์ความรู้ สิทธิบัตร หรือกำลังคนจากทีมรุ่นบุกเบิกเหล่านี้

ดอกผลชุดแรกของโครงการนี้คือทีมจาก 454 Life Science ที่ออก next generation sequencing (NGS) ตัวแรกมาตอนปี 2005 และถอดรหัสจีโนม Jim Watson สำเร็จในราคาประมาณ 2 ล้านดอลลาร์ตอนปี 2008

ในปี 2008 เช่นกัน สถิตินี้ก็ถูกทำลายรัวๆ โดยอีกสามทีมวิจัยจากสหรัฐ จีน และอังกฤษ ทั้งสามทีมนี้ต่างใช้เครื่อง DNA sequencer รุ่น GA1 ของ Illumina ที่เพิ่งเข้าวงการมาหมาดๆ (หลังซื้อกิจการ Solexa) ต้นทุนถอดรหัสจีโนมลงมาอยู่ที่ 1 ล้าน, 5 แสน และ 2.5 แสนดอลลาร์ ตามลำดับ

ปีถัดมา สตาร์ตอัพชื่อ Helicos จากมหาวิทยาลัย Stanford ก็ตีพิมพ์รายงานการถอดรหัสจีโนมในราคาเพียง $50,000

ทีม Helicos ก็เป็นอีกหนึ่งในผู้รับทุนโครงการลดราคาจีโนมของ NHGRI เมื่อห้าปีก่อน และได้พัฒนาเทคโนโลยีการอ่านลำดับเบสจากดีเอ็นเอโมเลกุลเดี่ยว (โดยไม่ต้องก๊อบปี้เพิ่มจำนวนก่อน) ออกตลาดเป็นรายแรก

เทคโนโลยีของ Helicos ถูกยกย่องให้เป็น Third Generation Sequencing ตัวแรก (ต่างจาก 454 หรือ Illumina ที่เป็น Second Generation ต้องอาศัยการก๊อบปี้ดีเอ็นเอ) นอกจากนี้ยังใช้ทีมงานรวมแค่ 3 คน ขณะที่งานอื่นก่อนหน้าใช้คนหลักสิบหรือหลักร้อย กลายเป็นตัวอย่างแรกๆ ของการทำให้การถอดรหัสจีโนมเข้าถึงได้ทั่วไป ไม่ใช่เพียงศูนย์จีโนมขนาดใหญ่

น่าเสียดายที่ Helicos ประสบปัญหาเรื่องความแม่นยำและความเร็วในการอ่านลำดับเบส จนต้องปิดกิจการไปไม่กี่ปีหลังจากนั้น