Yleiskatsaus biotekniikka- ja biotekniikka-alaan

Merriam-Webster määrittelee biotekniikan "elävien organismien tai niiden osien manipuloinnin (kuten geenitekniikan avulla) hyödyllisten tavanomaisten kaupallisten tuotteiden tuottamiseksi (tuholaistenkestävien kasvien, uusien bakteerikantojen tai uusien lääkeaineiden) . "Vaikka tämä määritelmä voisi laajasti kattaa tuhansia vuosia maatalous- ja eläintuotantoa, termi bioteknologia (usein lyhennetty" biotekniikka ") tarkoittaa yleensä geeniteknologiaa, joka mullisti biologiset tieteet aloittaen Cohenin ja Boyerin demonstraatiosta DNA-kloonaukseen Stanfordin lab vuonna 1973.

Ensimmäiset DNA-kloonauskokeilut 40 vuotta sitten kehittivät geenitekniikan tekniikoita, joilla kehitettiin biologisia molekyylejä, geneettisesti suunniteltuja mikro-organismeja ja soluja, tapoja löytää uusia geenejä ja selvittää miten he työskentelevät, ja jopa siirtogeeniset eläimet ja kasvit. Tämän biotekniikan vallankumouksen keskellä kaupalliset sovellukset räjähtivät ja teollisuus kehitettiin tekniikoita, kuten geenikloonausta, suunnattua mutageneesiä, DNA-sekvensointia, RNA: n häiriöitä, biomolekyylien merkitsemistä ja havaitsemista sekä nukleiinihappoamplifiointia.

Kaksi tärkeintä biotekniikka-alaa: lääketieteellinen ja maatalouden

Biotekniikka-ala jakautuu suuresti lääketieteellisiin ja maatalousmarkkinoihin. Vaikka yritteliäistä biotekniikkaa sovelletaan myös muihin mielenkiintoisiin aloihin, kuten kemikaalien teolliseen tuotantoon ja bioremediaatioon, käyttö näillä alueilla on edelleen erikoistunut ja rajoitettu.

Toisaalta lääketieteen ja maatalouden yritykset ovat kumpikin läpikäyneet biotekniikan vallankumouksen uusilla ja usein kiistanalaisilla tutkimuspyrkimyksillä, kehitysohjelmilla ja liiketoimintastrategioilla uusien biomolekyylien ja organismien löytämiseksi, muokkaamiseksi tai tuottamiseksi biotekniikan avulla.

Biotekniikan käynnistämisen vallankumous

Biotekniikka otti käyttöön uuden lähestymistavan lääkkeiden kehittämiseen, joka ei helposti liittynyt kemiallisesti keskittyneeseen lähestymistapaan useimpien vakiintuneiden lääkeyhtiöiden käytössä.

Tämä muutos sai alkupääomayhtiöiden ihottumaa aloittaen Cetusin (nyt osa Novartis Diagnostics) ja Genetechin perustamista 1970-luvun puolivälissä. Koska Piilaaksossa oli vakiintunut pääomasijoitusyhteisö korkean teknologian teollisuudelle, monet aikaisemmat bioteknologiayhtiöt ryhmittyivät myös San Franciscon lahden alueella. Vuosien saatossa on perustettu useita satoja yrityksiä, jotka ovat kehittyneet Yhdysvalloissa myös Seattlen, San Diegon, Pohjois-Carolinan Research Triangle Parkin, Bostonin ja Philadelphian ympärillä sekä useita kansainvälisiä paikkoja, kuten Berliinissä, Heidelbergissä ja Münchenissä sijaitsevat alueet Saksassa, Oxford ja Cambridge Yhdistyneessä kuningaskunnassa sekä Medicon-laakso Itä-Tanskassa ja Etelä-Ruotsissa.

Lääketieteellinen bioteknologia - uusien lääkkeiden suunnittelu nopeammin

Lääketieteellinen biotekniikka, jonka liikevaihto on yli 150 miljardia dollaria vuosittain, saa suurimman osan biotekniikka-investointi- ja tutkimusbudjetista. Myös termiä "biotekniikka" käytetään usein synonyyminä tällä segmentillä. Tämä biotekniikan osio ympäröi lääkkeen löytämisen "putkilinjaa", joka alkaa perustutkimuksella identifioimaan geenejä tai proteiineja, jotka liittyvät tiettyihin sairauksiin, joita voitaisiin käyttää lääkkeen kohteina ja diagnostisina markkereina.

Kun löydetään uusi geenin tai proteiinin kohde, tuhansia kemikaaleja seulotaan etsimään potentiaalisia lääkkeitä, jotka vaikuttavat kohteeseen. Niitä kemikaaleja, jotka näyttävät toimivan lääkkeinä (kutsutaan toisinaan "osumina"), täytyy sitten optimoida, tarkistaa myrkyllisiä haittavaikutuksia ja lopuksi testata kliinisissä tutkimuksissa.

Kuka ovat biotekniikkayritykset?

Biotekniikka on ollut keskeinen lääkeaineiden etsinnässä ja seulontavaiheessa. Useimmilla suurilla lääkeyhtiöillä on aktiivisia kohderyhmiä tutkimusohjelmia, jotka ovat voimakkaasti riippuvaisia ​​bioteknologiasta ja pienemmät uudet yritykset, kuten Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals ja Cephalon, keskittyvät lääkeaineiden löytämiseen ja kehittämiseen usein käyttämällä ainutlaatuisia tekniikoita. Suoran lääkekehityksen lisäksi on olemassa yrityksiä, kuten Abbott Diagnostics ja Becton-Dickenson, jotka etsivät keinoja käyttää uusia sairauksiin liittyviä geenejä uuden kliinisen diagnostiikan luomiseksi.

Useat näistä testeistä tunnistavat eniten reagoivien potilaiden markkinoille tulevien uusien lääkkeiden osalta. Myös uusien lääkkeiden tutkimustyön tukeminen on pitkä luettelo tutkimus- ja laboratoriotoimittajista, jotka tarjoavat peruspakkauksia, reagensseja ja laitteita. Esimerkiksi Life Technologies, Thermo-Fisher, Promega ja useat muut yritykset tarjoavat laboratoriotyökaluja ja laitteita biotieteiden tutkimukseen ja yritykset, kuten Molecular Devices ja DiscoveRx, tarjoavat erityisesti suunniteltuja soluja ja havaitsemisjärjestelmiä potentiaalisten uusien lääkkeiden seulontaa varten.

Maatalouden bioteknologia - parempaa ruokaa

Sama bioteknologia, jota käytetään lääkkeiden kehittämiseen, voi myös parantaa maataloustuotteita ja elintarvikkeita. Toisin kuin farmaseuttisissa valmisteissa, geenitekniikka ei kuitenkaan aiheuttanut uusien ag-biotekniikan käynnistysvaiheiden ihottumaa. Ero voi johtua siitä, että biotekniikka ei teknisestä etenemisestä huolimatta todellakaan oleellisesti muuttanut maatalousalan luonnetta. Kasvien ja karjan manipulointi genetiikan optimoimiseksi hyödyllisyyden lisäämiseksi ja saantojen parantamiseksi on ollut käynnissä tuhansia vuosia. Jotkut tavalla biotekniikka tarjoaa vain kätevän uuden menetelmän. Perustavat maatalousyritykset, kuten Dow ja Monsanto, yksinkertaisesti integroivat biotekniikan tutkimus- ja kehitysohjelmiinsa.

Kasvien ja eläinten muuntogeeniset organismit

Ag-biotekniikka keskittyy eniten viljelykasvien parannukseen, joka on liiketoiminnassa onnistunut varsin hyvin. Koska ensimmäinen geneettisesti muunnettu maissi otettiin käyttöön vuonna 1994, siirtogeeniset kasvinmuodot, kuten vehnä, soija, tomaatit, ovat tulleet normiksi, joten nykyään yli 90% USA: n viljellyistä maissista, soijapavuista ja puuvillasta on bioengineered.Vaikka Bioteknologialla kasvaneista kasveista jäljessä bioteknologian käyttö eläinten kotieläinten parantamiseen on melko yleistä. Muista Dolly, ensimmäinen kloonattu lammas? Tämä oli vuonna 1996. Nyt eläinkloonaus on yleistä, ja selkeät siirtogeeniset kotieläimet ovat välittömässä horisontissa, joka perustuu otsikoihin, jotka korostavat eläinkunnan liiton verkkosivujen viimeaikaista kehitystä. Vaikka geneettisesti muunnetut organismit (GMO) ovat aiheuttaneet paljon kiistoja viime vuosina, ag-biotech on tullut varsin vakiintuneeksi. Vuoden 2011 kansainvälisen Agri-biotech Applications '(ISAAA) -raportin mukaan vuonna 2011 istutettiin 160 miljoonaa hehtaaria muuntogeenisiä viljelykasveja, joiden liikevaihto oli yli 160 miljardia dollaria.