A biotechnológia olyan ipar, amely az élő szervezetek manipulálására összpontosít, hogy kereskedelmi termékeket hozzon létre. Ez azonban nagyon tág nézet erről a gyorsan növekvő tudományos iparról.
Ilyen meghatározások szerint a mezőgazdaság és az állattenyésztés évszázadai a biotechnológia típusainak minősülnek. Ennek a tudománynak, más néven biotechnológiának a modern megértését és felhasználását finomították új gyógyszerek és kártevő-rezisztens növények létrehozására.
Az ilyen újítások akkor kezdtek fejleszteni, amikor Stanely Cohen és Herbert Boyer 1973-ban demonstrálták a DNS-klónozást Stanford-laboratóriumukban. A biotechnológia a modern mindennapi élet számos aspektusának sajátjává vált.
A technológia
Az első DNS-klónozási kísérletek óta géntechnológiai technikák dolgoztak ki a biológiai molekulák, valamint a genetikailag tervezett mikroorganizmusok és sejtek létrehozására. A genetikusok kifejlesztették az új gének megtalálásának és a működésük kitalálásának módját, valamint transzgenikus állatokat és növényeket hoztak létre.
E biomérnöki forradalom közepette felrobbantak a kereskedelmi alkalmazások. Az ipar olyan technikák köré fejlődött, mint pl génklónozás (replikáció), irányított mutagenezis (genetikai mutációk irányítása) és DNS szekvenálás. RNS interferenciát, biomolekula jelölést és detektálást, valamint nukleinsav amplifikációt is fejlesztettek és bevezettek.
A biotechnológiai piacok: orvosi és mezőgazdasági
A biotechnológiai ipar nagyrészt az orvosi és a mezőgazdasági piacra oszlik. Bár a vállalkozó szellemű biotechnológiát más területeken is alkalmazzák, például az ipari vegyi anyagok gyártásában és a bioremediációban, ezeken a területeken továbbra is speciális és korlátozott a felhasználás.
Másrészt az orvosi és a mezőgazdasági ipar biotech forradalmakon ment keresztül. Ez új és időnként ellentmondásos kutatási erőfeszítéseket és fejlesztési programokat tartalmazott. A vállalkozások úgy fejlődtek, hogy kamatoztassák a biotechnológiai fejlődés fellendülését. Ezek a vállalkozások stratégiákat folytattak új biomolekulák és szervezetek felfedezésére, megváltoztatására vagy előállítására biomérnöki munkával.
Biotech Startup Revolution
A biotechnológia egy teljesen új megközelítést vezetett be a gyógyszerfejlesztésben, amely nem könnyen integrálható a kémiailag fókuszált megközelítésbe a legtöbb alkalmazott gyógyszergyártó vállalatnál. Ez a váltás az induló vállalatok kiütését váltotta ki, kezdve a Cetus (ma a Novartis Diagnostics része) és a Genentech megalapításával az 1970-es évek közepén.
Mivel a Szilícium-völgyben kialakult kockázati tőkeközösség működött a csúcstechnológiával foglalkozó ipar számára, a korai biotechnológiai vállalatok közül sok a San Francisco-öböl térségében is csoportosult. Az évek során számtalan induló vállalatot alapítottak ennek a piacnak a folytatására.
Az Egyesült Államokban olyan városokban alakultak ki innovációs központok, mint Seattle, San Diego, az észak-karolinai Research Triangle Park, Boston és Philadelphia. A nemzetközi biotechnológiai központok között olyan városok találhatók, mint Berlin, Heidelberg és a németországi München; Oxford és Cambridge az Egyesült Királyságban; valamint a Medicon-völgy Kelet-Dániában és Dél-Svédországban.
Az új gyógyszerek gyorsabb megtervezése
Az orvosi biotechnológia, amelynek bevétele meghaladja az évi 150 milliárd dollárt, megkapja a biotechnológiai beruházások és kutatási dollárok nagy részét. A biotechnológia ezen része gravitál a kábítószer-felfedező vezeték körül, amely az alapkutatással kezdődik azonosítsa az olyan betegségekhez kapcsolódó géneket vagy fehérjéket, amelyek felhasználhatók gyógyszer célpontként és diagnosztikaként markerek.
Miután új gén- vagy fehérje-célpontot találtak, vegyi anyagok ezreit szűrik át, hogy megtalálják a célt befolyásoló lehetséges gyógyszereket. Azokat a vegyi anyagokat, amelyek úgy néznek ki, mintha kábítószerként működnének (néha "slágerek" néven ismertek), optimalizálni, mérgező mellékhatásokat ellenőrizni és klinikai vizsgálatok során tesztelni kell.
Orvosi Biotechnológiai Vállalatok
A Biotech fontos szerepet játszott a kezdeti gyógyszerfelfedezési és szűrési szakaszban. A legtöbb nagy gyógyszeripari vállalat aktív célfelfedezési kutatási programokkal rendelkezik, amelyek nagymértékben függenek a biotechnológiától. Kisebb induló vállalatok, mint például az Exelixis, a BioMarin Pharmaceuticals és a Cephalon (a Teva Pharmaceutical) a gyógyszerek felfedezésére és fejlesztésére összpontosított, gyakran egyedi szabadalmaztatott termékek felhasználásával technikák.
A közvetlen gyógyszerfejlesztés mellett az olyan vállalatok, mint az Abbott Diagnostics és a Becton, a Dickinson and Company (BD) új módszereket keresnek a betegséggel kapcsolatos új gének felhasználására új klinikai diagnosztika létrehozására.
Ezen tesztek közül sok azonosítja a leginkább reagáló betegeket a piacra kerülő új gyógyszerekre. Ezenkívül az új gyógyszerek kutatásának támogatása hosszú listát jelent az alapvető készleteket, reagenseket és felszereléseket kínáló kutató- és laboratóriumi társaságokról.
Például olyan vállalatok, mint a Thermo-Fisher, a Promega és még sokan mások, laboratóriumi eszközöket és berendezéseket biztosítanak az biológiai tudományok kutatásához. Az olyan vállalatok, mint a Molecular Devices és a DiscoveRx, speciálisan tervezett sejteket és detektáló rendszereket kínálnak a potenciális új gyógyszerek szűrésére.
Mezőgazdasági biotechnológia: jobb étel
A gyógyszerfejlesztéshez használt ugyanaz a biotechnológia javíthatja a mezőgazdasági és élelmiszeripari termékeket is. A gyógyszerekkel ellentétben azonban a géntechnológia nem váltotta ki az új ag-biotechnológiai startupok kiütését. A különbség az lehet, hogy a technológiai fejlődés ellenére a biotechnológia alapvetően nem változtatta meg a mezőgazdasági ipar jellegét.
A növények és az állatállomány manipulálása a genetika optimalizálása érdekében a hasznosság és a termésnövelés érdekében évezredek óta zajlik. A beszédmód szerint a biomérnöki munka kényelmes új módszert jelent. Az olyan mezőgazdasági vállalatok, mint a Dow és a Monsanto (amelyet a Bayer vásárolt meg) egyszerűen integrálták a biotechnológiát a K + F programjaikba.
Növényi és állati GMO-k
Az ag-biotechnológiára fókuszál a legtöbb termésjavítás, amely vállalkozásként meglehetősen sikeres volt. Az első géntechnológiával módosított kukorica 1994-es bevezetése óta a transzgénikus növényi vágott alapanyagok, mint a búza, a szójabab és a paradicsom, általánossá váltak.
Most az Egyesült Államokban termesztett kukorica, szójabab és pamut több mint 90% -a biogépelésű. Bár elmarad a biomérnövelő növényektől, a haszonállatok javítására szolgáló biotechnológia szintén meglehetősen elterjedt.
Dolly-t, az első klónozott juhot 1996-ban hozták létre. Azóta az állatok klónozása egyre gyakoribbá válik, és nyilvánvaló, hogy a transzgénikus haszonállatok azonnali horizont - 2019-ben az AquaBounty (a géntechnológiával módosított lazac termelői) megkapta az FDA jóváhagyását létesítményének megépítésére Indiana és behozza az gépesített lazactojásokat kell táplálékként nevelni az Egyesült Államokban
Habár géntechnológiával módosított szervezetek (GMO-k) sok vitát váltottak ki az elmúlt években, az ag-biotechnológia eléggé megalapozottá vált. Az Agri-biotech megszerzésével foglalkozó nemzetközi szolgálat legfrissebb elérhető tájékoztatói szerint A géntechnológiával módosított növények alkalmazásai, ültetései 189,8 millió hektárt értek el 2017-ben, szemben a 185,1 millióval hektár 2016-ban.