Biotechnologia

Co to jest biotechnologia?

Biotechnologia to sektor przemysłu oparty na nauce, który wykorzystuje żywe organizmy i biologię molekularną do wytwarzania produktów i terapii związanych z opieką zdrowotną lub do prowadzenia procesów (takich jak pobieranie odcisków palców DNA). Biotechnologia jest najbardziej znana ze swojej coraz ważniejszej roli w medycynie i farmacji, a także znajduje zastosowanie w innych dziedzinach, takich jak genomika, produkcja żywności i produkcja biopaliw.

Zrozumieć biotechnologię

Biotechnologia wymaga zrozumienia, jak żywe organizmy funkcjonują na poziomie molekularnym, więc łączy w sobie szereg dyscyplin, w tym biologię, fizykę, chemię, matematykę, naukę i technologię. Nowoczesna biotechnologia w dalszym ciągu wnosi bardzo istotny wkład w wydłużanie życia ludzkiego i poprawę jakości życia na wiele sposobów, w tym poprzez dostarczanie produktów i terapii do zwalczania chorób, generowanie wyższych plonów oraz stosowanie biopaliw w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Węgierski inżynier Karl Ereky podobno ukuł w 1919 r. Termin „biotechnologia”, który jest często określany jako „biotechnologia”.

Firmy działające w obszarze biotechnologii mają tendencję do napotykania poważnych barier na drodze do sukcesu. Jednym z krytycznych powodów jest to, że  koszty badań i rozwoju w  przypadku nazw biotechnologicznych są zwykle niewiarygodnie wysokie. Podczas gdy firma koncentruje swój czas i pieniądze na tych obszarach, przychody są zazwyczaj bardzo niewielkie . Dlatego nierzadko zdarza się, że firmy biotechnologiczne współpracują z większymi, bardziej uznanymi firmami, aby osiągnąć swoje cele badawczo-rozwojowe. Zanim te cele zostaną osiągnięte, firma biotechnologiczna jest niezwykle delikatna. Być może dlatego przestrzeń biotechnologiczna, która stale rośnie o nowe nazwy, jest w ostatnich latach coraz bardziej zdominowana przez niewielką grupę dużych firm. Firmy biotechnologiczne są więc prawie zawsze nierentowne (niektórzy sugerują, że różnica między przedsiębiorstwami „biotechnologicznymi” i „farmaceutycznymi” polega na rentowności), a wiele z nich nie ma żadnych realnych dochodów.

Biotechnologia charakteryzuje się również długim  czasem realizacji; przeniesienie nowego leku  z probówki na półkę w aptece może zająć nawet dziesięć lat . Co więcej, istnieje ogromne prawdopodobieństwo niepowodzenia, ponieważ 85% do 95% wszystkich potencjalnych nowych leków nie zostaje zatwierdzonych. Jednak dla tych, którym się to udaje, nagrody mogą być olbrzymie, a „codzienne podwojenie” nie są czymś niezwykłym.

(Dodatkowe informacje można znaleźć w artykule  Wzloty i upadki biotechnologii ).

Historia biotechnologii

Biotechnologia w swojej podstawowej formie istnieje od tysięcy lat, sięgając czasów, gdy ludzie po raz pierwszy nauczyli się produkować chleb, piwo i wino przy użyciu naturalnego procesu fermentacji. Przez wieki zasady biotechnologii ograniczały się do rolnictwa, takich jak zbieranie lepszych plonów i zwiększanie plonów dzięki wykorzystaniu najlepszych nasion oraz hodowla zwierząt.

Dziedzina biotechnologii zaczęła się szybko rozwijać od XIX  wieku, wraz z odkryciem mikroorganizmów, badaniami genetyki Gregora Mendla oraz przełomowymi pracami nad fermentacją i procesami mikrobiologicznymi przez gigantów w tej dziedzinie, takich jak Pasteur i Lister.  Biotechnologia na początku XX wieku doprowadziła do wielkiego odkrycia przez Alexandra Fleminga penicyliny, którą w latach czterdziestych XX wieku zaczęto produkować na dużą skalę.

Biotechnologia rozpoczęła się w latach pięćdziesiątych XX wieku, dzięki lepszemu zrozumieniu funkcji komórki i biologii molekularnej w okresie powojennym. Od tamtej pory każda dekada przyniosła przełom w biotechnologii. Obejmują one odkrycie trójwymiarowej struktury DNA w latach pięćdziesiątych; synteza insuliny i rozwój szczepionek przeciwko odrze, śwince i różyczce w latach 60-tych; ogromne postępy w badaniach DNA w latach 70-tych; opracowanie pierwszych leków i szczepionek pochodzących z biotechnologii do leczenia chorób, takich jak rak i wirusowe zapalenie wątroby typu B w latach 80-tych; identyfikacja wielu genów i wprowadzenie w latach 90. nowych metod leczenia stwardnienia rozsianego i mukowiscydozy; oraz ukończenie sekwencji ludzkiego genomu w latach 90. XX wieku, co umożliwiło naukowcom na całym świecie prowadzenie badań nad nowymi metodami leczenia chorób o podłożu genetycznym, takich jak rak, choroby serca i choroba Alzheimera.

Biotechnologia dzisiaj

Sektor biotechnologii rozrósł się skokowo od lat 90. Branża zrodziła gigantyczne firmy z branży medycznej, takie jak Gilead Sciences, Amgen, Biogen Idec i Celgene. Na drugim biegunie znajdują się tysiące małych, dynamicznych firm biotechnologicznych, z których wiele zajmuje się różnymi aspektami przemysłu medycznego, takimi jak opracowywanie leków, genomika czy proteomika, podczas gdy inne są zaangażowane w takie obszary, jak bioremediacja, biopaliwa i produkty spożywcze.

Odnotowano również duże wprowadzenie produktów do   leków biofarmaceutycznych. Niektóre z najczęściej stosowanych biotechnologicznych produktów medycznych ostatnio wprowadzonych to:

• Humira firmy AbbVie jest stosowana między innymi w leczeniu zapalenia stawów, łuszczycy i choroby Leśniowskiego-Crohna.
• Roche’s Rituxan jest stosowany w celu spowolnienia wzrostu guzów w kilku typach raka.
• Amgen / Pfizer’s Enbrel jest stosowany w leczeniu kilku chorób autoimmunologicznych.

Największymi firmami biotechnologicznymi z siedzibą w USA pod względem kapitalizacji rynkowej na koniec 2018 r. Były Amgen Inc., Gilead Sciences, Celgene Corp. i Biogen Inc.

W ostatnich latach startupy biotechnologiczne wyrosły wraz z firmami informatycznymi w Dolinie Krzemowej wraz z powstającą dziedziną bioinformatyki. Celem większości jest wykorzystanie procesów biotechnologicznych do tworzenia przełomowych leków.