มณฑารพ ยมาภัย | มณฑารพ ยมาภัย

ภาพรวม

ศาสตราจารย์ ดร. เภสัชกรหญิง มณฑารพ ยมาภัย

ประวัติส่วนตัว

มณฑารพ ยมาภัย เกิดเมื่อวันอาทิตย์ ที่ ๘ มกราคม ๒๕๑๐ เป็นบุตรของ รศ.ดร. สวนิต และ ผศ. อำไพ ยมาภัย มีน้องชายร่วม บิดามารดา ๒ คน คือ นาย นภวิศว์ และ ดร. ชิตชยางค์ ยมาภัย จบการศึกษาทั้งในระดับประถม และ มัธยมศึกษา จากโรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จากนั้นเข้าศึกษาต่อที่ คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้รับปริญญาตรีเภสัชศาสตร์บัณฑิตเกียรตินิยม เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๓๒ แล้วได้เข้ารับราชการเป็นเภสัชกรประจำโรงพยาบาลหัวตะพาน จังหวัดอุบลราชธานีเป็นเวลา ๑ ปี โดยในระหว่างนั้น ได้เข้าศึกษาที่ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช ไปด้วย จนได้รับปริญญาตรี สาขาการจัดการทั่วไป เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๓๓ จากนั้นได้ออกจากการเป็นเภสัชกรโรงพยาบาล เพื่อเข้าทำงาน เป็นอาจารย์ประจำคณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต พร้อมกับได้เข้าศึกษาในต่อ ในระดับปริญญาเอก ที่ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นเวลาประมาณ ๓ ปี โดยในระหว่างนั้น ในปี ๒๕๓๖ ได้รับทุน Fulbright Pre-doctoral Fellowship ไปทำงานวิจัยที่ University of Minnesota เป็นเวลา ๙ เดือน แล้วได้หยุดการศึกษาและออกจากการทำงานที่มหาวิทยาลัยรังสิตไป เพราะได้รับทุนรัฐบาลไทย เพื่อไปเรียนต่อในระดับปริญญาเอกที่ University of North Carolina at Chapel Hill ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยมี Prof. Dr. Brian K. Kay เป็นอาจารย์ที่ปรีกษา จบการศึกษาระดับปริญญาเอกด้าน molecular biology ในปี พ.ศ. ๒๕๔๑ จากนั้นในปี พ.ศ. ๒๕๔๓-๒๕๔๕ ได้ไปทำ post-doctoral research ที่ ห้องปฏิบัติการของ Prof. Dr. Richard G.W. Anderson ณ. University of Texas, Southwestern Medical Center, Dallas และในปี พ.ศ. ๒๕๔๖-๒๕๔๗ ได้รับทุน Alexander von Humboldt Fellowship ไปทำการวิจัยที่ ห้องปฏิบัติการของ Prof. Dr. Kai Simons ณ. Max Planck Insititute for Molecular Biology and Genetics กรุง Dresden ประเทศ สหพันธรัฐเยอรมัน สมรสกับ ศ.ดร. ดิฏฐมา หาลทิช เมื่อวันที่ ๑๖ สิงหาคม ๒๕๔๗ มีบุตรี ๑ คน ชื่อฐานิกา ยมาภัย หาลทิช เมื่อวันที่ ๑๘ กันยายน ๒๕๔๘ หลังจากจบการศึกษาในระดับปริญญาเอก ได้กลับมาใช้ทุนเป็นอาจารย์ ประจำสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จนถึงปัจจุบัน

ด้านงานอดิเรก ศาสตราจารย์ มณฑารพ ชอบเล่นกีฬาหลายประเภท เป็นตัวแทนนักกีฬา ฟุตบอลหญิงของโรงเรียน และเป็นประธานสีเหลืองในงานกีฬาสีของโรงเรียน เมื่อศึกษาอยู่ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๖ นอกจากนั้นแล้วยังชอบเล่น กรีฑา บาสเกตบอล เทนนิส ว่ายน้ำ วอลเล่ย์บอล เทนนิส เทเบิลเทนนิส และแบดมินตัน ในระดับโรงเรียนและมหาวิทยาลัย ปัจจุบัน ยังเป็นตัวแทน มทส ในการแข่งขันกีฬาบุคลากร ประเภท เทนนิส กรีฑา และว่ายน้ำ ส่วนทางด้านศิลปะ สามารถ เล่นกีตาร์ และร้องเพลง เคยได้รับรางวัลชมเชย จากการร้องเพลงในรายการ คอนเสิร์ตคอนเทสต์ และชอบวาดภาพในแนวประทับใจยุคหลัง (post-impressionism) หากมีเวลา

จุดมุ่งหมายของการมีชีวิต ของศาสตราจารย์ มณฑารพ ยมาภัย คือการเพียรพยายาม ทำความดี ศึกษาพระธรรม และปฏิบัติธรรม ตามทางสายกลาง อันเป็นคำสั่งสอน ของพระอรหันตสัมมาสัมพุทธเจ้า โดยได้น้อมนำแนวทางดำเนินชีวิต ตามรอยพระยุคลบาทและพระบรมราโชวาท ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ ๙ เป็นหลักยึดมั่น ในการทำหน้าที่การงานในปัจจุบัน ให้ลุล่วง

ประวัติการทำงาน

หลังจากที่ได้ใช้ทุนเป็นเภสัชกรโรงพยาบาล และทำงานในตำแหน่งอาจารย์ที่ คณะเภสัชศาตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต ไปได้ระยะเวลาหนึ่ง ศาสตราจารย์ มณฑารพ ได้ รับการบรรจุเข้าเป็นพนักงาน ที่ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จังหวัดนครราชสีมา ในวันที่ ๑๓ มิถุนายน ๒๕๓๗ ในฐานะนักเรียนทุนรัฐบาลไทย เพื่อไปศึกษาต่อ ในระดับปริญญาเอก ด้าน เทคโนโลยีชีวภาพ ที่ประเทศสหรัฐอเมริกา หลังจากสำเร็จการศึกษา จึงได้เริ่มปฏิบัติงาน ในตำแหน่งอาจารย์ประจำ ตั้งแต่วันที่ ๔ มีนาคม ๒๕๔๒ ได้รับตำแหน่ง ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ในวันที่ ๑ มีนาคม ๒๕๔๘ และตำแหน่ง รองศาสตราจารย์ ในวันที่ ๒๘ พฤษภาคม ๒๕๕๑ มาโดยลำดับ จนได้รับพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้ ดํารงตําแหน่ง ศาสตราจารย์ ในสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุล สังกัดสํานักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ตั้งแต่วันที่ ๒๕ สิงหาคม ๒๕๕๗ ตามประกาศราชกิจจานุเบกษา แห่งพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช มหิตลาธิเบศรรามาธิบดี จักรีนฤบดินทร สยามินทราธิราช บรมนาถบพิตร ณ วันที่ ๑๓ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๕๙ ถือเป็นศาสตราจารย์ คนสุดท้ายที่ได้รับการโปรดเกล้าฯ ในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ ๙

ในด้านทุนวิจัยเพื่อพัฒนาศักยภาพของตนเอง หลังจากจบการศึกษาระดับปริญญาเอก ศาสตราจารย์ มณฑารพ ได้รับทุนจาก Gesellschaft fÜr Biotechnologische Forschung mbH (GBF) เพื่อไปอบรมด้าน “modern methods in biotechnology” ณ. เมือง Braunschweig ประเทศ สหพันธรัฐเยอรมัน เป็นเวลา ๓ เดือน ในช่วงปี พ.ศ. ๒๕๔๒ จากนั้น ในระหว่าง ปี พ.ศ. ๒๕๔๓-๒๕๔๕ ได้รับทุนจาก National Institutes of Health (NIH) เพื่อไปทำวิจัยหลังปริญญาเอก (postdoctoral study) ที่ University of Texan Southwestern Medical Center (UTSW) กรุง Dallas ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทำการค้นคว้าวิจัย เกี่ยวกับกระบวนการนำสารเข้าสู่เซลล์ (endocytosis) ผ่านโครงสร้างเซลล์ที่เรียกว่า caveolae จากนั้นในระหว่าง ปี ๒๕๔๖ - ๒๕๔๗ ได้รับทุน Humboldt เพื่อไป เรียนภาษาเยอรมัน ๒ เดือน แล้ว จึงเป็น Research Fellow ที่ Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics กรุง Dresden ประเทศ สหพันธรัฐเยอรมัน อีกเป็นเวลา ๖ เดือน ได้มีโอกาสทำงานวิจัย ที่ต้องใช้เทคนิคทางอณูชีววิทยาของเซลล์เชิงลึก เพื่อศึกษาบทบาทหน้าที่ของผนังเซลล์ ส่วน lipid rafts ในการส่งสารผ่านเข้าและออกจากเซลล์บุผนังลำไส้ จากนั้นหลังจากได้กลับมาจัดตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยของตนเองไปได้ระยะเวลาหนึ่ง ในปี ๒๕๔๗ จึงได้รับทุน Duo-Denmark Fellowship สำหรับการแลกเปลี่ยนอาจารย์ ไปยัง Department of Biochemistry and Molecular Biology มหาวิทยาลับ Southern Denmark (USD) เมือง Odense ประเทศ เดนมาร์ค เพื่อเรียนรู้ และสร้างความร่วมมือทางการวิจัยด้าน proteomics และในปีถัดมา ได้รับทุน ASIA-UNINET scholarship ไปทำงานวิจัย ในฐานะ Visiting Scientists ณ Department of Food Science and Technology, Division of Food Biotechnology, University of Natural Resources and Applied Life Sciences (BOKU) กรุงเวียนนา ประเทศ ออสเตรีย ซึ่งนับเป็นการสร้างความร่วมมือทางการวิจัยกับสถาบันนี้ เป็นครั้งแรก และหลังจากนั้น ในปี ๒๕๕๐ ก็ได้รับทุน Duo-Thailand Fellowship เพื่อกลับไปทำการวิจัยระยะสั้นอีกครั้งหนึ่ง โดยงานวิจัยกับ BOKU นั้น เป็นการสร้างความร่วมมือทางการวิจัยด้านเทคโนโลยีเอนไซม์ หลากหลายชนิด รวมทั้งการใช้เทคนิค Directed evolution ในการพัฒนาเอนไซม์ ที่ยังมีมาต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน จากนั้นในปี ๒๕๕๘ ศ. มณฑารพ ได้รับทุน Endeavour Executive Fellowship จากรัฐบาล ออสเตรเลีย เพื่อไปหาประสบการณ์วิจัยเพิ่มเติมด้าน Biophysics กับ Prof. Ewa M. Goldys ณ Center of excellence in Nanoscale Biophotonics, MQ BioFocus Research Center มหาวิทยาลัย Macquarie เมือง Sydney มลรัฐ New South Wales ซึ่งเป็นการเรียนรู้ศาสตร์ใหม่ เพิ่มเติมจากความเชี่ยวชาญที่มีมาก่อน และยังเป็นการริเริ่มสร้างความร่วมมือทางการวิจัยกับนักวิทยาศาสตร์ ในทวีปออสเตรเลีย เป็นครั้งแรกอีกด้วย

ห้องปฏิบัติการอณูเทคโนโลยีชีวภาพของ ศาสตราจารย์ มณฑารพ ยมาภัย (MY Lab) ได้ถูกจัดตั้งขึ้นเมื่อราวปี พ.ศ. ๒๕๔๗ ที่อาคารวิจัย ๓ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี งานวิจัยในช่วงแรก เป็นงานวิจัยที่เกี่ยวกับการสกัดยีน เพื่อผลิตเอนไซม์ปรับแต่งพันธุกรรมจากแบคทีเรีย และงานทางด้านเทคโนโลยีการแสดงโปรตีนบนผิวเฟจ (Phage display technology) ซึ่งเป็นงานที่ต่อเนื่องมาจากวิทยานิพนธ์ในระดับปริญญาเอก งานวิจัยในช่วงที่เริ่มก่อตั้ง ห้องปฏิบัติการของตนเองนั้น ได้รับทุนสนับสนุน สำหรับนักวิจัยรุ่นใหม่จาก มทส และ สวทช รวมทั้งทุนจากต่างประเทศ คือ International Foundation for Sciences (IFS) ซึ่งให้ทุนต่อเนื่อง ๒ รอบ เพื่อการผลิตและพัฒนาเอนไซม์สำหรับการย่อยหลายกากไคติน หลังจากนั้นต่อมา จึงได้ทุนจากแหล่งทุนในประเทศอีกหลายแหล่งทุน อันเป็นปัจจัยสำคัญในการดำเนินการวิจัยของห้องปฏิบัติการมาโดยตลอด จนถึงปัจจุบัน ได้แก่ ทุนจาก BIOTEC, สวทช ที่ได้ให้ทุนพัฒนาเทคโนโลยีการสลับสับเปลี่ยน ดีเอนเอ (DNA shuffling technology) ในการพัฒนาคุณสมบัติของเอนไซม์เพื่ออุตสาหกรรม ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการสร้างความเข้มเข็งของงานวิจัยทางเทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุล ของ ศ. มณฑารพ ในประเทศไทย แหล่งทุนที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่งคือ สภาวิจัยแห่งชาติ (วช) ผ่านสถาบันวิจัยของ มทส ที่ให้ทุนทำวิจัย เพื่อประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพบนผิวเฟจ ในการสร้างคลังแอนติบอดีมนุษย์ และการทำวิศวกรรมแอนติบอดี รวมทั้งยังให้ ทุนวิจัยอื่น ๆ อีกหลายทุน ทั้งงานทางด้านเทคโนโลยีการผลิตเอนไซม์ และวิศวกรรมแอนติบอดี ถือเป็นหน่วยงานที่ให้ทุนวิจัย แก่ ศ. มณฑารพ มากที่สุด จนทำให้ ห้องปฏิบัติการอณูเทคโนโลยีชีวภาพ ของ ศ. มณฑารพ มีความก้าวหน้ามาจนถึงปัจจุบัน นอกจากนั้นแล้ว ในระหว่างปี ๒๕๕๕ – ๒๕๕๙ ยังได้ทุนจาก สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน) หรือ สวก เพื่อทำวิจัย เรื่องการพัฒนาเทคโนโลยีการแสดงแอนติบอดีบนผิวเฟจ เพื่อผลิต แอนติบอดีปรับแต่งพันธุกรรม สำหรับตรวจวิเคราะห์ สารพิษปนเปื้อนจากเชื้อรา ซึ่งผลงานจากโครงการวิจัยนี้ ได้รับรางวัล เหรียญบรอนซ์ จากงานประกวดนวัตกรรม นานาชาติ ครั้งที่ ๔๕ ณ International Exhibition of Inventions of กรุง Geneva ประเทศ Switzerland ห้องปฏิบัติการอณูเทคโนโลยีชีวภาพ ของ ศาสตราจารย์ มณฑารพ ได้ย้ายจากอาคารเครื่องมือ ๓ มาอยู่ที่ อาคารเครื่องมือ ๑๐ ของ มทส ตั้งแต่ต้นปี พ.ศ. ๒๕๔๘ จนถึงปัจจุบัน

ในส่วนทุนวิจัยสำหรับนักศึกษาปริญญา โทและเอก นั้น ศ. มณฑารพ ได้รับทุนเพื่อสนับสนุนนักศึกษาในที่ปรึกษาให้ไปทำวิจัยระยะสั้น และระยะยาว ในต่างประเทศเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ มาโดยตลอด ตั้งแต่ทุนสำหรับนักศึกษาปริญญาเอก เพื่อไปทำวิจัยเรื่อง Enzyme technology for the sustainable production of health-related prebiotic sugars จาก ASEAN-EU University Network Programme (AUNP) ในฐานะ Molecular Biology Work Group Leader ที่ BOKU ประเทศ ออสเตรีย ทุน Duo-Thailand ให้นักศึกษาปริญญาเอก ไปทำวิจัยที่ University of Southern Denmark (USD) ประเทศเดนมาร์ค และนักศึกษาปริญญาโท ไปทำวิจัยที่ Dublin City University (DCU) ประเทศไอร์แลนด์ ทุนจากรัฐบาลออสเตรีย สำหรับนักศึกษาปริญญาเอก ไปทำงานวิจัยที่ BOKU ทุนมหาวิทยาลัยวิจัยแห่งชาติของ มทส (NRU) สำหรับส่งนักศึกษาปริญญาเอก ไปทำวิจัยที่ ประเทศ นอร์เวย์ และ สหรัฐอเมริกา รวมทั้ง ทุน โครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก) จาก สกว อีก ๔ ทุน และทุน Newton Fund ที่เสริมทุนวิจัย คปก สำหรับนักศึกษาที่ ไปทำวิจัยที่ University College London (UCL) กรุง ลอนดอน ประเทศอังกฤษ อีกด้วย

ปัจจุบัน ศ. มณฑารพ ได้รับทุนวิจัยจาก สวทน และ เป็นผู้ประสานงาน และได้รับ ทุนบูรณาการจากงบประมาณแผ่นดิน เพื่อทำการวิจัย และพัฒนาชีวผลิตภัณฑ์ ประเภทต่าง ๆ สำหรับการรักษาและป้องกันโรค ตามนโยบายการขับเคลื่อนประเทศไทยด้วยงานวิจัยและนวัตกรรม ศ. มณฑารพ เคยได้รับรางวัลวิทยานิพนธ์ดีเด่นประเภทชมเชย และได้รับรางวัลพนักงานดีเด่นด้านการวิจัยจาก มทส ในปี พ.ศ. ๒๕๔๖

ในด้านงานบริหาร ศ. มณฑารพได้ดำรงตำแหน่ง หัวหน้าสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ตั้งแต่ วันที่ ๑ ตุลาคม ๒๕๕๓ จนถึงปัจจุบัน

ผลงานวิจัยโดยสรุป

งานวิจัยในระดับปริญญาเอก และหลังปริญญาเอก เป็นงานวิจัยที่ใช้เทคนิคทางอณูชีววิทยา (molecular biology) โดยงานวิจัยที่เป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก คือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแสดงโปรตีนบนผิวเฟจ (phage display technology) ในการศึกษา กลไกการมีอัตรกริยาระหว่างโปรตีน (protein-protein interactions) ในเซลล์มนุษย์และสัตว์ ซึ่งนำไปสู่การค้นพบโปรตีนตัวใหม่ในเวลานั้น เรียกว่าโปรตีน Intersectin ซึ่งทำหน้าที่สำคัญในกระบวนการนำสารเข้าเซลล์ (endocytosis) โดยเฉพาะในเซลล์ประสาท ที่อยู่ในระยะการพัฒนาของสมอง ส่วนงานวิจัยในระดับหลังปริญญาเอกนั้น เป็นงานวิจัยเชิงลึกด้าน อณูชีววิทยาระดับเซลล์ (molecular cell biology) ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการขนส่งสาร ที่มีขนาดโมเลกุลเล็ก และการส่งสัญญาน (cellular signaling) ภายในเซลล์ (cellular trafficking) โดยเป็นการศึกษาการทำงานของผนังเซลล์ส่วนที่เรียกว่า caveolae และ lipid rafts ซึ่งต้องทำการวิจัย ในห้องปฏิบัติการของนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลก ๒ ท่าน ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในด้านนี้ ในประเทศ สหรัฐอเมริกา และ สหพันธรัฐเยอรมัน ตามลำดับ ผลงานวิจัยเหล่านี้ เป็นองค์ความรู้พื้นฐานที่สำคัญ ในการเข้าใจการทำงานของเซลล์ในระดับโมเลกุล ทั้งในสภาวะที่ปกติ และเกิดโรค ทำให้สามารถออกแบบแนวทางการรักษาโรค แบบมุ่งเป้า ได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น อีกทั้งยังได้มีโอกาส เรียนรู้ วิธีการศึกษาวิเคราะห์ กระบวนการทางชีวภาพในระดับเซลล์ที่หลากหลาย อันเป็นพื้นฐานที่สำคัญในงานวิจัยต่อมา นอกจากนั้นแล้วยังได้คิดค้น และพัฒนาวิธีการทางพันธุวิศวกรรม เพื่อใช้ในการตัดต่อยีนอย่างแม่นยำ และมีประสิทธิภาพ เรียกว่าวิธี Sticky PCR ซึ่งสามารถใช้ในการสร้างยีนชนิดต่าง ๆ ที่มีความซับซ้อน ได้อย่างง่ายและรวดเร็ว เพื่อใช้ในการศึกษาวิจัย ในระยะต่อมาอีกเป็นจำนวนมาก ก่อนที่จะมีวิธีการสังเคราะห์ยีน (gene synthesis) ที่มีประสิทธิภาพ ขึ้นมาแทนที่ ในปัจจุบัน

ผลงานวิจัย ในห้องปฏิบัติการของ ศาสตราจารย์ มณฑารพ ณ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร ที่ผ่านมา ในช่วงแรก เป็นการ พัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพบนผิวเฟจ ซึ่งเป็นการนำเทคนิคที่ได้ศึกษามาในระดับปริญญาเอก มาประยุกต์ใช้ใน งานวิจัยทางเทคโนโลยีชีวภาพ ในประเทศไทย โดยได้ทำการ สร้างคลังเปบไทด์ที่มีความยาว ๑๒ กรดอะมิโน เพื่อใช้และแจกจ่ายให้กับนักวิจัยท่านอื่น นำไปศึกษาหา เปบไทด์ ที่สามารถจับจำเพาะกับเป้าหมาย ต่าง ๆ ที่ต้องการ อาทิ เชื้อแบคทีเรีย และไคติน และเนื่องจาก Phage display technology นั้น เป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้อง กับการผลิตโปรตีนจากแบคทีเรีย Escherichia coli ศาสตราจารย์ มณฑารพ จึงได้เริ่มทำงานวิจัย เกี่ยวกับการ โคลน และพัฒนา ระบบการแสดงออกของยีน ที่มีประสิทธิภาพในการผลิต โปรตีนปรับแต่งพันธุกรรม โดยเฉพาะเอนไซม์ สำหรับการประยุกต์ใช้ในทางเทคโนโลยีชีวภาพ โดยทำการกำหนดให้ เอนไซม์เหล่านี้ ถูกผลิตและหลั่งออกมาจากเซลล์แบคทีเรีย E. coli เพื่อให้สะดวก ต่อการนำไปใช้ต่อ จากนั้น ในลำดับต่อมาได้เริ่มทำการผลิต เอนไซม์ ใน ยีสต์ Pichia pastoris และ แบคทีเรีย Lactobacillus ตามลำดับ ซึ่งระบบเหล่านี้ สามารถนำไปปรับใช้ในอุตสาหกรรมอาหารได้ด้วย (Food grade)

งานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีเอนไซม์ เพื่อการประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพนั้น เป็นการวิจัย เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตและพัฒนา เอนไซม์ ๓ ชนิดคือ เอนไซม์ ไคติเนส ไคโตซาเนส และ แมนนาเนส จากแบคทีเรียประเภท บาซิลัส ให้มีคุณสมบัติ เหมาะสมสำหรับนำไปใช้เพิ่มมูลค่ากากของเสียจากอุตสาหกรรมเกษตร ได้แก่ เปลือกกุ้ง ปู และกากมะพร้าว หรือ กากปาล์มน้ำมัน โดยการเปลี่ยนให้เป็น สายน้ำตาลโมเลกุลสั้น หรือโอลิโกแซคคาไรด์ เรียกว่า คอซ และ มอซ ซึ่งมีคุณประโยชน์ต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต หลากหลายรูปแบบ รวมทั้งยังได้ศึกษากลไกการทำงาน และโครงสร้างเชิงลึก ของเอนไซม์ ไคโตซเนส และ คอซ ที่ถูกผลิตขึ้นมาด้วย งานวิจัยเหล่านี้ เป็นการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในการสร้างมูลค่าเพิ่มให้ผลผลิตและของเสียจากอุตสาหกรรมเกษตรและอาหาร ซึ่งมีความสำคัญที่จะช่วยขับเคลื่อนเศรษฐกิจฐานชีวภาพของประเทศต่อไป

งานวิจัยด้านเทคโนโลยีเฟจ ต่อมา ที่สำคัญนั้น คือการที่ได้เริ่มคิดค้นและประดิษฐ์คลัง แอนติบอดีมนุษย์เพื่อแสดงบนผิวเฟจ ชื่อคลัง “ย่าโม ๑” ซึ่งเป็นคลังชิ้นส่วนของแอนติบอดีมนุษย์ แบบเส้นเดี่ยว ที่มีคุณภาพสูง ใช้เป็นแหล่งผลิตแอนติบอดีมนุษย์ที่สามารถจับกับสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างหลากหลาย ถือเป็นผลงานวิจัยสำคัญที่สุด ที่เป็นพื้นฐานสำหรับงานวิจัยด้าน วิศวกรรมแอนติบอดี ทั้งในปัจจุบันและอนาคต เพราะเป็นแหล่งในการค้นหาแอนติบอดีมนุษย์ที่หลากหลาย อาทิ แอนติบอดี ต่อเชื้อไวรัสก่อโรคพิษสุนัขบ้า ไข้เลือดออก แบคทีเรียตรึงไนโตรเจน และสารพิษจากเชื้อรา อะฟลาทอกซิน และ ซีรารีโนน โดยได้ทำการ ยื่นจดสิทธิบัตรแอนติบอดีเหล่านี้ไปแล้ว ๙ รายการ แอนติบอดีเหล่านี้ สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการพัฒนาเป็นยารักษาโรคแนวใหม่ สารตรวจสอบวินิจฉัยโรคที่มีประสิทธิภาพ หรือ ติดตามการปนเปื้อนสารพิษในสิ่งแวดล้อม รวมทั้งใช้ในงานวิจัยพื้นฐานทางอณูชีววิทยาอื่น ๆ อีกด้วย

อนึ่ง รางวัลโนเบิลสาขาเคมี ประจำปี ๒๕๖๑ ที่ประกาศไปเมื่อวันที่ ๒ ตุลาคม ๒๕๖๑ นั้น เป็นรางวัลที่มอบให้แก่ นักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ๓ ท่าน ที่เป็นผู้บุกเบิก เทคนิคที่สำคัญ คือ “เทคโนโลยีการอณูวิวัฒนาการ” (Molecular Evolution) ซึ่งเป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการควบคุม กระบวนการวิวัฒนาการของ ยีน หรือโปรตีน ภายในหลอดทดลอง ประกอบด้วยขึ้นตอน การสร้างความหลากหลายของยีน (diversity generation) และ ขั้นตอนการคัดเลือก (selection) ยีน หรือโปรตีนที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็น แอนติบอดี หรือ เอนไซม์ เพื่อใช้ประโยชน์ทางเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีการหนึ่ง ในการคัดเลือกโปรตีน หรือการทำการวิวัฒนาการ ในห้องหลอดทดลอง ก็คือการใช้ เทคโนโลยีการแสดงโปรตีนบนผิวเฟจ (Phage display technology) นั่นเอง วิธีการนี้เป็นการเลียนแบบการวิวัฒนาการโดยธรรมชาติที่ใช้เวลาหลายร้อยล้านปี แต่นำมาย่นระยะเวลาโดยการใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมในหลอดทดลอง จึงอาจเห็นได้ว่า งานวิจัย ของ ศ. มณฑารพ ที่ผ่านมานั้น เกี่ยวข้อง และได้ดำเนินการตามแนวทางเหล่านี้ คือ เริ่มตั้งแต่การ จัดตั้ง phage display technology ในห้องปฏิบัติการ การใช้ เทคโนโลยีเฟจ ในการสร้างแอนติบอดีมนุษย์ที่ต้องการ เพื่อการตรวจรักษาและวิเคราะห์ รวมทั้งการใช้เทคโนโลยีการกำกับวิวัฒนาการ directed evolution มาพัฒนาเอนไซม์ เพื่อใช้ประโยชน์ทางเทคโนโลยีชีวภาพต่อไป

งานวิจัย ปัจจุบันและในอนาคต

จากผลงานวิจัยที่ผ่านมา จะเห็นได้ว่า งานวิจัยในห้องปฏิบัติการของ ศ. มณฑารพ นั้น มีเป้าหมายเพื่อ สร้างชีวผลิตภัณฑ์ เพื่อสุขภาพ ๒ ด้าน คือด้านการป้องกัน และ ด้านการรักษาโรค งานวิจัยในปัจจุบัน จึงอาจแบ่งออกเป็น ๒ ส่วน โดยใน ส่วนการป้องกันและเสริมสุขภาพนั้น จะเป็นการนำเอนไซม์ และเทคโนโลยีการผลิตเอนไซม์ ที่ได้ทำการวิจัยและพัฒนามาก่อนหน้านี้ มาใช้ในการผลิต มอซ และ คอซ ในระดับอุตสาหกรรม เพื่อสร้างนวัตกรรม ที่สามารถเสริมสร้างสุขภาพ ความงาม และป้องกันโรค ของคนและสัตว์ โดยจะมุ่งเน้นการศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของ ผลิตภัณฑ์ เหล่านี้ในระดับเซลล์ และต่อ microbiome ก่อน เพื่อให้สามารถนำมาสร้างนวัตกรรม โภชนเภสัชภัณฑ์ เวชสำอางค์ และ นวัตกรรมเพื่อสุขภาพอื่น ๆ ที่เหมาะสม ตรงกับกลไกการทำงานภายในเซลล์ โดยอาจใช้ร่วมกับสารสกัดสมุนไพรอื่น ๆ ด้วย ทั้งนี้จะต้องพิจารณาถึงการตอบสนองแบบเฉพาะบุคคล หรือ ลางเนื้อชอบลางยา (personalized, nutriomics/ nutrigenomics) ร่วมด้วย นอกจากนั้นแล้ว งานวิจัยด้านการป้องกัน ยังรวมถึงการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี วิศวกรรมแอนติบอดี ในการผลิตแอนติบอดีปรับแต่งพันธุกรรม สำหรับตรวจวิเคราะห์การปนเปื้อนสารพิษจากเชื้อรา (mycotoxins) โดยจะพัฒนาให้สามารถ ตรวจได้ง่าย ราคาถูก แม่นยำ โดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ อาทิ biosensor ร่วมด้วย

ในส่วนด้านการรักษาโรคนั้น ศ. มณฑารพ มุ่งเน้นการทำวิศวกรรมแอนติบอดี เพื่อใช้เป็นยารักษาโรคแนวใหม่ โดยแอนติบอดีนั้น อาจพัฒนามาได้จาก คลังแอนติบอดี ที่ได้สร้างขึ้นมาในห้องปฏิบัติการ แล้วนำมาปรับโครงสร้างเพิ่มเติม ให้มีคุณสมบัติเหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการรักษาโรคด้วยวิธีการต่าง ๆ โดยเป้าหมายของแอนติบอดีสำหรับการรักษานั้น ได้แก่ เชื้อแบคทีเรีย เชื้อไวรัส และโปรตีนที่ทำหน้าที่ยับยั้งการทำงานของภูมิคุ้มกันที่ทำหน้าที่ทำลายเซลล์มะเร็ง (negative immune regulations) ซึ่งผู้ที่ค้นพบกลไกนี้เพิ่งได้รับรางวัลโนเบิลสาขาสรีระวิทยาและการแพทย์ในปี ๒๕๖๑ นี้ ในส่วนที่เป็นโครงการวิจัยของทุนส่งเสริมกลุ่มวิจัย หรือเมธีวิจัยอาวุโสนั้น คือการสร้างเทคโนโลยีฐาน สำหรับการผลิตยาประเภท Biologics ชนิด แอนติบอดี ทั้งที่เป็น Original, Biosimilars และ Biobetters ซึ่งเทคโนโลยีนี้จะสามารถใช้เป็นฐานในการผลิตยาประเภท Biologics อื่น ๆ ในประเทศได้ต่อไป

การนำผลงานไปใช้ประโยชน์ในอนาคต

ชีวผลิตภัณฑ์ (Biologics) เป็นนวตกรรมทางการแพทย์ และสุขภาพ ที่มีมูลค่าต่อหน่วยสูงมาก จึงมีความสำคัญต่อความสามารถในการแข่งขันของประเทศ โดยการผลิต ชีวผลิตภัณฑ์นี้ ต้องใช้อุตสาหกรรมชีวภาพ (Bio-industry) ซึ่งเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมสำคัญในการนำพาประเทศ สู่ Thailand 4.0 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุตสาหกรรมนี้เป็นนวตกรรมชั้นสูง ซึ่งได้รับการคิดค้นในต่างประเทศขึ้นไม่นาน ปัจจัยพื้นฐานในการผลิตในแทบทุกขั้นตอน จึงถูกควบคุมด้วย สิทธิบัตรข้ามชาติ หรือ เป็นความลับทางการค้า จึงไม่สามารถนำมาดัดแปลงใช้ได้โดยง่าย โดยไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์เป็นจำนวนมาก ทำให้ไม่สามารถพึ่งตนเองได้อย่างแท้จริง หนทางที่จะสามารถผลิตชีวผลิตภัณฑ์ได้เองในประเทศ อย่างคุ้มค่า ในขั้นแรก จึงทำได้โดยการ พัฒนาระบบการผลิตขึ้นใช้เองในประเทศทั้งหมด โดยอาศัยองค์ความรู้ทาง ชีววิทยาระดับเซลล์ และ โมเลกุลที่ ได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่และไม่ได้ถูกจำกัดโดยสิทธิบัตร หรือสิทธิบัตรหมดอายุแล้ว ตั้งแต่การพัฒนาเซลล์จุลชีพ หรือ เซลล์สัตว์ ที่เหมาะสม และมีประสิทธิภาพในการผลิต (Expression host) การพัฒนาดีเอนเอพาหะ สำหรับการแสดงออกของยีนที่ใช้ในการสร้าง ชีวผลิตภัณฑ์ (Expression vector) และ การสร้างยีน สำหรับการผลิตชีวผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม รวมทั้งวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการ สกัดแยก ผลิตภัณฑ์ ให้บริสุทธิ์ ซึ่งหากทำสำเร็จ จะสามารถนำไปเป็นพื้นฐานในการพัฒนา bio-industry ในประเทศได้ และยังช่วยให้ผู้ป่วยเข้าถึงยาได้ง่ายขึ้น เพราะราคาถูกลง

ส่วนงานวิจัย ชีวผลิตภัณฑ์ มอซ และ คอซ นั้น สามารถนำไปต่อยอด เพื่อพัฒนาต่อในระดับอุตสาหกรรม ที่อาจช่วยเพิ่มมูลค่าผลผลิตทางการเกษตร สร้างรายได้ให้ประเทศสูงขึ้น ด้วยวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม