Biotehnologija in biotehnološka industrija

click fraud protection

Biotehnologija je panoga, ki se osredotoča na manipulacijo z živimi organizmi za ustvarjanje komercialnih izdelkov. Vendar je to zelo širok pogled na to hitro rastočo znanstveno industrijo.

S takšnimi definicijami bi stoletja kmetijstva in živinoreje spadala med vrste biotehnologije. Sodobno razumevanje in uporaba te znanosti, znane tudi kot biotehnologija, je bila izboljšana, da je ustvarila nova zdravila in pridelke, odporne proti škodljivcem.

Takšne novosti so se začele razvijati, ko sta Stanely Cohen in Herbert Boyer leta 1973 v svojem laboratoriju v Stanfordu pokazala kloniranje DNK. Biotehnologija je postala del mnogih vidikov sodobnega vsakdanjega življenja.

Tehnologija

Od prvih poskusov kloniranja DNA so se tehnike genskega inženiringa razvile za ustvarjanje inženirskih bioloških molekul in gensko zasnovanih mikroorganizmov in celic. Genetiki so razvili tudi načine, kako najti nove gene in ugotoviti, kako delujejo, ter ustvarili transgene živali in rastline.

Sredi te bioinženirske revolucije so eksplodirale komercialne aplikacije. Industrija se je razvila okoli tehnik, kot so

instagram viewer
kloniranje genov (replikacija), usmerjena mutageneza (usmerjanje genetskih mutacij) in Sekvenciranje DNA. Razvita in uvedena je bila tudi interferenca RNA, označevanje in zaznavanje biomolekul ter ojačanje nukleinske kisline.

Trgi biotehnologije: medicinski in kmetijski

Biotehnološka industrija je v veliki meri razdeljena na medicinski in kmetijski trg. Čeprav se podjetna biotehnologija uporablja tudi na drugih področjih, kot sta industrijska proizvodnja kemikalij in bioremediacija, je uporaba na teh področjih še vedno specializirana in omejena.

Po drugi strani pa sta medicinska in kmetijska industrija doživeli biotehnološke revolucije. To vključuje nova - in včasih kontroverzna - raziskovalna prizadevanja in razvojne programe. Podjetja so se razvila, da bi lahko izkoristila razcvet biotehnološkega razvoja. Ta podjetja so gojila strategije za odkrivanje, spreminjanje ali ustvarjanje novih biomolekul in organizmov z bioinženiringom.

Biotech Startup Revolution

Biotehnologija je uvedla povsem nov pristop k razvoju zdravil, ki se v kemijsko usmerjen pristop ni zlahka vključil v večino uveljavljenih farmacevtskih podjetij. Ta premik je povzročil izpuščaj zagonskih podjetij, začenši z ustanovitvijo Cetusa (danes del Novartisove diagnostike) in Genentecha sredi sedemdesetih let.

Ker je bila v Silicijevi dolini ustanovljena skupnost tveganega kapitala za visokotehnološko industrijo, so se številna zgodnja biotehnološka podjetja združila tudi na območju zaliva San Francisco. V preteklih letih je bilo ustanovljenih nešteto zagonskih podjetij, ki si prizadevajo za ta trg.

Središča za inovacije so se razvila v ZDA v mestih, kot so Seattle, San Diego, raziskovalni trikotnik Park Severne Karoline, Boston in Philadelphia. Mednarodna biotehnična vozlišča vključujejo mesta, kot so Berlin, Heidelberg in München v Nemčiji; Oxford in Cambridge v Združenem kraljestvu; in doline Medicon na vzhodu Danske in jugu Švedske.

Hitrejše oblikovanje novih zdravil

Medicinska biotehnologija s prihodki, ki presegajo 150 milijard USD letno, prejme večino biotehnoloških naložb in raziskovalnih dolarjev. Ta del biotehnologije gravitira okrog cevovoda za odkrivanje drog, ki se začne z osnovnimi raziskavami identificirati gene ali beljakovine, povezane s posebnimi boleznimi, ki bi jih lahko uporabili kot tarče zdravil in diagnostiko označevalci.

Ko se najde nov genski ali beljakovinski cilj, se na tisoče kemikalij pregleda, da bi našli potencialna zdravila, ki vplivajo na tarčo. Kemikalije, ki izgledajo kot, da delujejo kot zdravila (včasih znane tudi kot "zadetki"), je treba nato optimizirati, preveriti, ali so toksični neželeni učinki, in preizkusiti v kliničnih preskušanjih.

Medicinska biotehnološka podjetja

Biotech je bil ključen v začetnih fazah odkrivanja in presejanja zdravil. Večina glavnih farmacevtskih podjetij ima aktivne raziskovalne programe za odkrivanje ciljev, ki so močno odvisni od biotehnologije. Manjša podjetja, kot so Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals in Cephalon (prevzela Teva) Pharmaceutical), ki se osredotoča na odkrivanje in razvoj zdravil, pri čemer pogosto uporablja edinstvene lastniške izdelke tehnike.

Poleg neposrednega razvoja zdravil podjetja, kot sta Abbott Diagnostics in Becton, Dickinson in Company (BD), iščejo načine za uporabo novih genov, povezanih z boleznimi, za ustvarjanje nove klinične diagnostike.

Številni od teh testov prepoznajo najbolj odzivne bolnike za nova zdravila, ki prihajajo na trg. Podpiranje raziskav novih zdravil je tudi dolg seznam raziskovalnih in laboratorijskih podjetij, ki ponujajo osnovne komplete, reagente in opremo.

Podjetja, kot so Thermo-Fisher, Promega in množica drugih, na primer zagotavljajo laboratorijska orodja in opremo za raziskave bioznanosti. Podjetja, kot sta Molecular Devices in DiscoveRx, ponujajo posebej izdelane celice in sisteme za odkrivanje za presejanje potencialnih novih zdravil.

Kmetijska biotehnologija: boljša hrana

Ista biotehnologija, ki se uporablja za razvoj zdravil, lahko izboljša tudi kmetijske in živilske izdelke. Vendar pa za razliko od farmacevtskih izdelkov genski inženiring ni ustvaril izpuščaja novih ag-biotehnoloških podjetij. Razlika je lahko v tem, da kljub tehnološkemu skoku biotehnologija ni bistveno spremenila narave kmetijske industrije.

Manipulacija s pridelki in živino za optimizacijo genetike za izboljšanje uporabnosti in izboljšanje donosa poteka že tisoče let. Na neki način bioinženiring ponuja priročno novo metodo. Ustanovljena kmetijska podjetja, kot sta Dow in Monsanto (ki ga je prevzel Bayer), so biotehnologijo preprosto vključila v svoje raziskovalne in razvojne programe.

Rastlinski in živalski GSO

Večina poudarka na ag-biotehnologiji je namenjena izboljšanje pridelka, ki je bil kot posel dokaj uspešen. Odkar je bila leta 1994 uvedena prva gensko spremenjena koruza, so postale običajne sponke za transgene rastline, kot so pšenica, soja in paradižnik.

Zdaj je več kot 90% ameriške koruze, soje in bombaža biološko izdelanih. Čeprav zaostaja za bioinženirskimi rastlinami, je uporaba biotehnologije za izboljšanje rejnih živali tudi precej razširjena.

Dolly, prva klonirana ovca, je bila ustvarjena leta 1996. Od takrat je kloniranje živali postalo bolj običajno in jasno je, da so transgene domače živali v neposredni bližini obzorje - leta 2019 je AquaBounty (pridelovalci gensko spremenjenega lososa) prejel odobritev FDA za gradnjo svojega objekta v Indiana in uvozi njihovo inženirska jajca lososa, ki se gojijo za hrano

Čeprav gensko spremenjeni organizmi (GSO) so v zadnjih letih ustvarili veliko polemik, ag-biotehnologija se je precej uveljavila. Glede na najnovejša razpoložljiva poročila Mednarodne službe za pridobitev agrobiotehnike Vloge, zasaditve gensko spremenjenih pridelkov so leta 2017 dosegle 189,8 milijona hektarjev, v primerjavi s 185,1 milijona hektarjev v letu 2016.

instagram story viewer