ผู้ริเริ่มพัฒนาเทคนิค LAMP ในไทย

เพื่อตรวจหาเชื้อโรคในกุ้ง และนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจหาเชื้อโรค

ใน ปลา อาหาร เชื้อวัณโรค เชื้อมาลาเรีย จนได้รับรางวัลมากมาย

วรรณสิกา เกียรติปฐมชัย

นักวิจัย หน่วยวิจัยเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยทางชีวภาพ (STU)

ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด (SBST)

ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (BIOTEC)

งานวิจัย เป็นงานที่ต้องอาศัยเวลา ความอดทน และความเอาใจใส่ ในการคิดค้นหาวิธีการใหม่ๆ เพื่อให้งานวิจัยนั้นตอบโจทย์ที่ต้องการได้ ดังงานวิจัยการพัฒนาวิธีการตรวจเชื้อไวรัสที่เป็นสาเหตุให้เกิดโรคต่างๆ ในกุ้ง เพื่อจะได้หาทางป้องกันได้ทันการณ์ ซึ่งคุณวรรณสิกา (ตูน) เกียรติปฐมชัย นักวิจัยจากหน่วยวิจัยเพื่อความเป็นเลิศเทคโนโลยีชีวภาพกุ้ง ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (BIOTEC) สวทช. ได้ริเริ่มพัฒนาเทคนิค LAMP ซึ่งเป็นวิธีการใหม่ ที่นำมาใช้ในการตรวจหาเชื้อไวรัสชนิดต่างๆ ในกุ้ง ทำให้ทราบผลได้เร็วที่ต่างจากวิธีเดิม และยังได้พัฒนาเครื่องมือเพื่อการตรวจหาเชื้อไวรัสในกุ้งแบบพกพา ร่วมกับทางศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สวทช. ทำให้การตรวจหาไวรัสในกุ้งมีประสิทธิภาพและสะดวกมากยิ่งขึ้น สามารถนำไปใช้ในภาคสนามได้ อีกทั้งค่าใช้จ่ายก็ถูกกว่าวิธีการเดิมด้วย นอกจากนี้เทคนิค LAMP ที่ได้พัฒนาขึ้นนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจหาเชื้อโรคในปลา อาหาร เชื้อวัณโรค เชื้อมาลาเรีย ได้อีกด้วย จากผลงานวิจัยและพัฒนานี้ ทำให้ได้รับรางวัลมากมายทั้งในและต่างประเทศ 

สัมภาษณ์พิเศษฉบับนี้ จึงขอนำผู้อ่านไปพูดคุยกับนักวิจัยสาวสวยคนเก่งของเรากันค่ะ

ถาม : คุณวรรณสิกา เข้ามาทำงานที่ สวทช. ตั้งแต่เมื่อไหร่คะ

ตอบ : เริ่มต้นจากตอนนั้นตูนจบการศึกษาในระดับปริญญาโท จากภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล อาจารย์วิชัย บุญแสง ซึ่งเป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ได้รับงานโปรเจ็กต์จาก BIOTEC ประจวบเหมาะกับที่เรากำลังเรียนจบพอดี อาจารย์วิชัยได้รับทุนเป็นโปรเจ็กต์ต่อเนื่อง จึงแนะนำให้ตูนมาสมัครงานที่ BIOTEC ในปี พ.ศ. 2539 และก็ผ่านการคัดเลือกเข้าทำงานในวันนั้นเลยค่ะ โดยเข้ามาทำงานเป็นผู้ช่วยวิจัยที่ BIOTEC ที่หน่วยวิจัยเพื่อความเป็นเลิศเทคโนโลยีชีวภาพกุ้ง ซึ่งอยู่ที่ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และอยู่ที่นี่มาโดยตลอด งานหลักคือการวิจัยและพัฒนาเทคนิคการตรวจโรคกุ้งค่ะ

ตอนที่เรียนชีวเคมีอยู่นั้นจะเน้นทางด้าน Molecular Biology ตอนนั้น BIOTEC ยังไม่ได้รวมเป็น สวทช. ซึ่งรู้สึกว่าศูนย์นี้ตรงกับเรามากที่สุดแล้ว ตื่นเต้นที่จะได้ทำงานกับองค์กรวิจัยระดับชาติ และจะได้ทำวิจัยในสิ่งที่เราชอบ งานวิจัยเป็นงานที่อิสระ และได้ทำการทดลองจริงๆ เวลาทำงานวิจัยแล้วสนุกเพราะได้เห็นผลการทดลองทุกวัน ได้มีจินตนาการ เวลาผลวิจัยออกมาตามเป้าหมายก็จะรู้สึกดีใจ สนุก มีความสุข รู้สึกว่าเราได้ทำงานประสบความสำเร็จทุกวัน แต่ก็ไม่ทุกครั้งไปนะคะ บางทีงานไม่ออกเราก็ลองคิดหาวิธีใหม่ได้ มีทางเลือกอีกหลายทางให้เราทดลองอยู่เสมอ

ถาม : ช่วยเล่าถึงผลงานที่ประทับใจหน่อยค่ะ

ตอบ : ผลงานที่ผ่านมานั้น ตูนประทับใจทุกๆ งาน เพราะเราสามารถทำให้เกิดทั้ง International Publication 

โดยมีผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิขาการนานาชาติ จำนวนกว่า 35 เรื่อง สิทธิบัตรและอนุสิทธิบัตร 15 เรื่อง มีการถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่ภาครัฐและเอกชน และการได้รับทุนวิจัยจากภายนอก รวมทั้งรางวัลผลงานวิจัย ในทุกๆ ชิ้นงาน 

งานแรกเป็นการพัฒนาวิธีการตรวจพาหะของโรคกุ้ง โรคไวรัสทอร่า เป็นโรคที่ฮิตมากในกุ้งตอนนั้น ตูนพัฒนาวิธีตรวจและเก็บตัวอย่างแบบง่ายและนำไปศึกษาหาพาหะของโรคนี้ในสิ่งแวดล้อมบริเวณฟาร์มเลี้ยงกุ้งทั้งแมลงและปูตัวเล็กๆ ซึ่งพบว่าสัตว์ตัวเล็กเหล่านี้ เป็นพาหะของไวรัส จึงนำไปสู่ข้อมูลและเทคนิคตรวจโรคเพื่อการป้องกันการระบาดของโรคทอร่า 

วิธีตรวจที่พัฒนาขึ้นนี้ทำให้ตูนได้รับรางวัลสตรีในงานวิทยาศาสตร์ ลอรีอัล เป็นรางวัลแรกของชีวิตเลย ทั้งๆ ที่เราไม่ได้มีดีกรีระดับปริญญาเอก ทำให้รู้สึกว่าเขาเห็นความสำคัญของผลงานของเรา ก็เลยอยากจะทำงานวิจัยต่อ จึงหาวิธีสร้างเครื่องมือที่ตรวจโรคกุ้งได้ในราคาที่ถูกลง ตอนนั้นเครื่องตรวจ PCR เป็นเครื่องมือที่มีราคาแพงมาก ที่ถูกที่สุดก็ประมาณสามแสนบาท เราจึงคิดอยากสร้างเครื่องที่ไม่ต้องใช้เครื่อง PCR แต่มีราคาถูกและใช้เวลาตรวจน้อยลง จากเดิมทำในเวลา 3 – 4 ชม. จึงไปค้นหา Paper ได้พบเทคนิค LAMP ที่พัฒนาจากญี่ปุ่น ก็นำมาพัฒนาจนได้ชุดตรวจโรคกุ้งของตนเอง แต่ว่าจากเดิมที่เทคนิค LAMP ใช้วิธีตรวจผลผลิตที่ต้องใช้เทคนิค Gel Electrophoresis ที่ต้องใช้เวลาเพิ่มอีก 1 ชม. ตูนก็หาวิธีอื่นมาช่วยในการตรวจสอบผลผลิต LAMP นั่นก็คือ Lateral flow dip stick คือใช้แผ่นกระดาษจุ่มแล้วอ่านผล ทำให้ลดเวลาการตรวจทั้งหมดลง คือเตรียมตัวอย่าง 10 นาที ทำปฏิกิริยา LAMP 30 นาที แล้วต่อด้วยการอ่านผลบนแผ่น Strip อีก 10 นาที สรุปก็คือใช้เวลาเพียงแค่ 50-60 นาที เราก็จะสามารถบอกได้ว่ากุ้งของเรานี้ติดเชื้อไวรัสทอร่าหรือไวรัสตัวแดงดวงขาว หรือไวรัสอื่นๆ หรือไม่ จากผลงานนี้ทำให้ตูนได้รับรางวัลผลงานวิจัยดีเยี่ยมจากสภาวิจัยแห่งชาติ (วช.) ในสาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา เป็นงานที่สองที่ได้รับรางวัล ซึ่งเป็นรางวัลดีเยี่ยมด้วยในสาขานี้ ก็นึกดีใจว่า มีคนเห็นความสำคัญของงานเรา ก็เลยมีแรงที่จะทำงานต่อไป 

ผลงานต่อยอดชิ้นต่อมาก็คือ การพัฒนาเครื่องมือตรวจหาเชื้อไวรัสในกุ้งแบบพกพา เนื่องจากผู้ประกอบการบางรายชอบใช้เครื่องมือ แต่เราประดิษฐ์ไม่ได้ เลยไปปรึกษากับนักวิจัยที่ NECTEC ว่าทำเครื่องมือแบบนี้ได้ไหม ก็ได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดีค่ะ ช่วยกันทำเครื่องวัดความขุ่นเพื่อตรวจโรคกุ้งขึ้นมา และสามารถถ่ายทอดเทคโนโลยีให้เอกชนได้ ตูนก็ทำทุกอย่างเหมือนเดิมคือ ทำ Paper จดสิทธิบัตรด้วย มีรายได้จากการถ่ายทอดให้เอกชนด้วย และทาง NECTEC ก็ส่งผลงานนี้เข้าร่วมประกวด ก็ได้รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้นระดับดีจาก วช. หลายคนอาจมองว่าตูนล่ารางวัลหรือเปล่า แต่ความเป็นจริงคือพอถึงเวลาที่เค้าเปิดรับสมัครผลงานวิจัย ก็จะมีคนมาถามว่ามีผลงานอะไรจะส่งไหม ในเมื่อเรามี เราก็ส่งไป โดยไม่ได้คาดหวังว่าจะได้รับรางวัล

ผลงานชิ้นถัดมาที่ต้องพูดถึงคือ ความร่วมมือกับอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ (มศว.) ไปทำเรื่องวัณโรค ตูนก็นำเอา Platform ของเทคโนโลยีที่พัฒนาจากการทำชุดตรวจโรคกุ้ง มาทำชุดตรวจวัณโรค โดยนำตัวอย่างเชื้อจาก มศว. มาทดลอง และใช้เทคโนโลยีของเราในการตรวจ ผลงานชิ้นนี้ก็ได้รับรางวัลอีกเช่นเดียวกัน คือได้รับรางวัลผลงานวิจัยดีเยี่ยมสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์จาก วช. อ้าว!!…ได้รางวัลอีกแล้ว (หัวเราะ) ขณะนี้ชุดตรวจวัณโรคกำลังอยู่ในขั้นทดลองใช้ที่สำนักวัณโรค เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของชุดตรวจ และจะได้นำมาใช้งานในวงการแพทย์ต่อไป

และสุดท้ายเมื่อสองปีที่แล้ว ตูนก็ได้รับรางวัลทะกุจิ ประเภทนักวิจัยดีเด่นซึ่งเป็นความฝันของตูนเลยนะจากที่ไม่ค่อยฝันอะไรเท่าไหร่ รางวัลนี้จะมอบให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่มีคุณธรรมและอุทิศตนเพื่องานวิชาการทางเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นประโยชน์สำหรับประเทศไทยอย่างจริงจังและต่อเนื่องเป็นระยะเวลาพอสมควร มีผลงานวิจัยดีเด่นในสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ และเป็นผู้ที่มีคุณสมบัติอยู่บนพื้นฐานของคุณภาพ ศักยภาพ และประโยชน์ต่อสังคมอย่างแท้จริง ซึ่งตูนก็ไม่ได้คิดว่าเราเก่งและมีคุณสมบัติครบถ้วนหรอกนะ แต่ด้วยความที่เรามีการสะสมผลงานที่เป็นชิ้นเป็นอันมาอย่างต่อเนื่อง มีผลงานที่ได้รับการยอมรับ ก็น่าจะได้รับการพิจารณาจากรางวัลนี้ ซึ่งนักวิจัยหลายๆ ท่านที่ตูนนับถือก็ได้รับรางวัลนี้ให้เราได้ชื่นชมแล้วหลายท่าน พอทาง BIOTEC สอบถามมาว่าจะส่งผลงานเข้ารับรางวัลทะกุจิไหม ตูนก็ไม่ลังเลที่จะทำค่ะ และก็ภูมิใจที่สุดเลยที่ได้รับรางวัลนี้

ตูนทำงานมา 18 ปี ก็ได้รับรางวัลมาประมาณ 10 รางวัล มีการส่งผลงานไปประกวดที่ประเทศเกาหลี คือผลงานเรื่องเครื่องตรวจวัดอฟลาทอกซินที่ร่วมมือกับ NECTEC ชุดตรวจเชื้อวัณโรคด้วยเทคนิคไบโอเซนเซอร์ที่ร่วมงานกับ มศว. ก็ได้รับรางวัลเหรียญทองอีกเช่นกัน รางวัลที่ได้เหล่านี้ไม่ได้เกิดจากความสาามรถของเราอย่างเดียว แต่เกิดจากการทำงานร่วมกันของทีมงานของเราที่หน่วยวิจัยเพื่อความเป็นเลิศเทคโนโลยีชีวภาพกุ้ง และการร่วมทำวิจัยกับหน่วยงานวิจัยอื่นๆ ด้วย ที่จริงรางวัลเหล่านี้ถือว่าเป็นส่วนเสริม แต่ถ้าได้ มันก็แสดงว่ามีคนเห็นคุณค่าในงานของเรา กรรมการจึงให้รางวัลเราเพื่อเป็นกำลังใจให้เราตั้งใจทำงานต่อไป สิ่งที่อยากทำนั้นก็เพราะอยากเห็นว่าเราจะทำมันได้ไหม และสิ่งที่อยากเห็นมากที่สุดคือ งานวิจัยของเรามีคนนำไปใช้ และเราช่วยทำให้งานของเขาสำเร็จ โดยที่ผู้นำงานวิจัยเราไปใช้ไม่จำเป็นต้องเรียนจบมาสูงหรือเรียนจบมาตรงกับสายวิทยาศาสตร์ เป็นเกษตรกรหรือผู้ประกอบการทั่วๆ ไปก็สามารถใช้เครื่องมือชุดตรวจของเราได้ อยากเห็นผลงานของเราใช้ได้จริง มีประโยชน์จริง และมีผลกระทบต่ออุตสาหกรรมจริงๆ 

นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังสามารถนำไปพัฒนาต่อยอดใช้เป็นชุดตรวจหาเชื้อโรคอื่นๆ ได้ด้วย เช่น ชุดตรวจโรคในปลา ชุดตรวจเชื้อวัณโรค เชื้อมาลาเรีย ตลอดจนเชื้อก่อโรคในอาหารด้วยค่ะ

ถาม : มีเคล็ดลับในการดูแลตัวเองอย่างไรคะ

ตอบ : สำหรับการดูแลตัวเองนั้นไม่ค่อยดูแลอะไรมากนัก แค่ทำจิตใจให้เบิกบานแจ่มใสตลอดเวลา มีเวลาก็ออกไปช้อปปิ้ง ซื้อเครื่องสำอาง ซื้อเสื้อผ้า เพราะเป็นคนชอบแต่งหน้าแต่งตัว อีกอย่างวันไหนว่างๆ ก็ชวนน้องๆ ในห้องแล็บไปหาอะไรทานกัน อยู่กับเด็กๆ ก็จะทำให้ตูนเด็กลงไปด้วยค่ะ (หัวเราะ) เป็นการปลดปล่อยความเครียดได้ เคล็ดไม่ลับอีกอย่างก็คือ ทานอาหารเช้า–กลางวันให้อิ่มและสนุกสนาน จะได้ไม่ต้องทานมื้อเย็นค่ะ

การพัฒนาเทคนิค LAMP และเครื่องมือวัดความขุ่นเพื่อการตรวจหาเชื้อไวรัสในกุ้ง

LAMP หรือ Loop mediated DNA amplification เป็นเทคนิคที่สามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ โดยอาศัยการทำงานของ เอ็นไซม์ Bst DNA polymerase ที่อุณหภูมิคงที่เพียงอุณหภูมิเดียวในช่วง 60 ถึง 65 องศาเซลเซียส และใช้ primer ที่ออกแบบอย่างจำเพาะต่อ target sequence ถึง 4 ตัว ซึ่งประกอบด้วย 6 ตำแหน่งของ target sequence นั้น ทำให้วิธีนี้เป็นวิธีที่จำเพาะอย่างยิ่ง วิธีนี้จะใช้เวลาในการทำปฏิกิริยาสั้นมาก ไม่เกิน 1 ชั่วโมง ความขุ่น (turbidity) ที่เกิดขึ้น เนื่องจากการจับกันของ pyrophosphate ions กับ magnesium ions เกิดเป็นตะกอน magnesium pyrophosphate สีขาวขึ้นในสารละลาย เป็นข้อได้เปรียบของปฏิกิริยา LAMP กล่าวคือ ความขุ่นที่เกิดขึ้นเป็นตัวชี้ให้เห็นว่ามีการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอในหลอดทดลอง 

งานวิจัยนี้นอกจากจะทำการวิจัยและพัฒนาเทคนิค LAMP เพื่อใช้การตรวจวินิจฉัยไวรัสที่สำคัญในอุตสาหกรรมการเลี้ยงกุ้งในประเทศไทยแล้ว ยังจะทำการวิจัยและพัฒนาเครื่องมือตรวจวัดแบบง่าย ซึ่งจะมุ่งเน้นให้มีราคาถูก และสามารถพกพาได้สะดวก โดยเครื่องมือชุดนี้ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ คือ ส่วนควบคุมอุณหภูมิสำหรับทำปฏิกิริยา LAMP และส่วนตรวจวัดความขุ่นของสารละลาย ตลอดจนส่วนรายงานผลบนจอภาพ LCD ขนาดพกพา 

https://www.researchgate.net/publication/39031884_karphathnathekhnikh_LAMP_laeakheruxngmuxwadkhwamkhunpheuxkartrwchacheuxwirasnikung_NECTEC