Οι εταιρείες βιοτεχνολογίας χρησιμοποιούν ζωντανούς οργανισμούς για να δημιουργήσουν τεχνολογικές λύσεις για την επίλυση προβλημάτων, όπως ασθένειες, ρύπανση, γεωργία και κάθε άλλη περιοχή. Αυτό θα μπορούσε να κυμανθεί από τη χρήση των γονιδίων των φυτών για την παραγωγή ιατρικών θεραπειών στη χρήση πρωτεϊνών από μύκητες για να γίνουν οι καλλιέργειες λιγότερο ευάλωτες σε παράσιτα. Ενώ υπάρχουν πολλές εφαρμογές της βιοτεχνολογίας, οι περισσότερες εμπίπτουν στον ιατρικό, γεωργικό ή βιομηχανικό τομέα.
Συμβουλές
-
Οι τρεις τύποι εταιρειών βιοτεχνολογίας είναι ιατρικές, γεωργικές και βιομηχανικές.
Τι είναι η βιοτεχνολογία;
Η βιοτεχνολογία περιλαμβάνει τη μελέτη και εφαρμογή βιολογικών συστημάτων που βρίσκονται σε οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, των μυκήτων, των ιών, των φυτών και των ζώων, προκειμένου να επιτευχθεί τεχνολογική πρόοδος. Για να το θέσουμε απλούστερα, η βιοτεχνολογία είναι η χρήση μορφών ζωής (είτε με τη χρήση του ίδιου του οργανισμού είτε με κάτι που προέρχεται από αυτό) για να βοηθήσει στην επίλυση προβλημάτων μέσω της τεχνολογίας.
Ο όρος δημιουργήθηκε αρχικά από τον Ουγγρικό γεωργικό μηχανικό Karl Ereky το 1919 για να περιγράψει τον συνδυασμό της βιολογίας και της τεχνολογίας. Είναι δύσκολο να πιστέψουμε πόσο έχει αυξηθεί το πεδίο στα εκατό χρόνια από τότε που δημιούργησε τον όρο.
Ο τομέας της βιοτεχνολογίας, συχνά συντομευμένος σε "βιοτεχνολογία" ή "βιοτεχνολογία", είναι ένας από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους τομείς στην έρευνα και την ανάπτυξη. Φέρνει εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο με νέες καινοτομίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλούς διαφορετικούς τομείς. Αυτές οι εξελίξεις μπορούν να αναπτυχθούν για μια ευρεία ποικιλία σκοπών, όπως η προετοιμασία εμβολίων, η διατροφή των πεινασμένων, η δημιουργία νέων βιοκαυσίμων, η ανάπτυξη νέων καλλυντικών ή ακόμη και η παρασκευή μπύρας.
Τύποι Βιοτεχνολογίας
Ενώ οι τρεις κύριες μορφές βιοτεχνολογίας είναι ιατρική, γεωργική και βιομηχανικός (μερικές φορές αποκαλούνται "κόκκινες", "πράσινες" και "λευκές" βιοτεχνολογίες αντίστοιχα), υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι βιοτεχνολογίας, μερικοί από τους οποίους δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής αυτών των τριών κύριων τομέων και ορισμένοι από αυτούς συνδυάζουν πολλαπλούς τύπους. Για παράδειγμα, η γενετική τροποποίηση των φυτών για χρήση σε ένα εμβόλιο περιλαμβάνει τόσο τον γεωργικό όσο και τον ιατρικό τομέα.
Εφαρμογές της Ιατρικής Βιοτεχνολογίας
Όταν η βιοτεχνολογία χρησιμοποιείται για σκοπούς που μπορούν καλύτερη υγεία ή μειώστε το βάσανο των ανθρώπων ή άλλων πλασμάτων, αποτελεί μέρος του τομέα της ιατρικής βιοτεχνολογίας. Αυτό περιλαμβάνει την εξεύρεση θεραπείας, διαγνωστικών μεθόδων, θεραπειών, εμβολίων και θεραπειών για ασθένειες, καθώς και την εξεύρεση τρόπων πρόληψης της ασθένειας, μελετώντας νέους ή πιο αποτελεσματικούς τρόπους διατήρησης της υγείας μας, κατανοώντας τις ασθένειες και μελετώντας τη βιολογία του ανθρώπινου κυττάρου.
Ένα μικρό τμήμα του τομέα της ιατρικής βιοτεχνολογίας επικεντρώνεται στην κτηνιατρική, αν και η μεγαλύτερη βιομηχανία εργάζεται για θεραπείες για τον άνθρωπο, μερικές από τις οποίες θα μπορούσαν τελικά να χρησιμοποιηθούν και για τα ζώα. Επί του παρόντος υπάρχουν περισσότερα από 250 προϊόντα υγειονομικής περίθαλψης και εμβόλια στην αγορά που προέρχονται από τη βιοτεχνολογία, πολλά από τα οποία βοηθούν στον έλεγχο ασθενειών που δεν είχαν προηγηθεί.
Οι επιστήμονες στον τομέα αυτό μελετούν τον τρόπο λειτουργίας των βακτηρίων, των φυτών και των ζωικών κυττάρων σε θεμελιώδες επίπεδο. Μερικές φορές το ϋΝΑ αυτών των κυττάρων διακόπτεται σε γενετικό επίπεδο προκειμένου να αυξηθεί η παραγωγή ορισμένων χαρακτηριστικών που θα μπορούσαν να έχουν ιατρικές εφαρμογές, όπως η αύξηση της παραγωγής ινσουλίνης μέσω χειρισμού γονιδίων. Σε άλλες περιπτώσεις, οι επιστήμονες μελετούν τα ένζυμα σε αυτούς τους οργανισμούς που μπορεί να βοηθήσουν στην ανάπτυξη φαρμάκων ή συνθετικών ορμονών.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι οι ανακαλύψεις τους στη γενετική μηχανική μπορεί να οδηγήσουν σε θεραπείες ή τουλάχιστον να προχωρήσουν σε θεραπείες για καταστροφικές ασθένειες όπως το Parkinson και το Alzheimer's.
Παραδείγματα ιατρικών βιοτεχνολογιών
Οι επιστήμονες αναπτύσσουν επί του παρόντος ένα εμβόλιο κατά του λεμφώματος, το οποίο δημιουργείται από την ανάπτυξη φυτών καπνού γενετικά τροποποιημένων που έχουν κατασκευαστεί για να επιδεικνύουν RNA από κακοήθη Β-κύτταρα. Αυτό θα μπορούσε να εξοικονομήσει σχεδόν 20.000 ζωές ετησίως.
Έχουν επίσης χρησιμοποιήσει επιδέσμους επικαλυμμένους σε Chitosan, έναν τύπο ζάχαρης που προέρχεται από γαρίδες και κελύφη καβουριού, που βοηθούν στην επούλωση τραυμάτων. Αυτό θα μπορούσε να αποτρέψει επιπλοκές ή ακόμα και θανάτους που σχετίζονται με χειρουργικές λοιμώξεις και άλλες λοιμώξεις.
Εφαρμογές της Γεωργικής Βιοτεχνολογίας
Η γεωργική βιοτεχνολογία επικεντρώνεται γενετικά τροποποιούν τα φυτά με σκοπό την αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών ή την εισαγωγή επιθυμητών χαρακτηριστικών για να διευκολύνουν την ανάπτυξή τους σε συγκεκριμένες περιοχές με καιρικές συνθήκες ή παράσιτα που διαφορετικά θα δυσχεραίνουν.
Μερικές φορές, οι ερευνητές εργάζονται για να μην βελτιώσουν την παραγωγή ή να διευκολύνουν την καλλιέργεια, αλλά απλά να κάνουν τις καλλιέργειες καλύτερο, να φαίνονται πιο ελκυστικές, να είναι πιο υγιείς ή να διαρκούν περισσότερο στα ράφια των καταστημάτων. Η γεωργική βιοτεχνολογία μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε ζώα προκειμένου να βελτίωση της παραγωγής τροφίμων ή σε κάνει το ζώο πιο καρδιά, η οποία είναι γνωστή ως ζωική βιοτεχνολογία.
Η τροποποίηση του DNA είναι ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία για τη βιομηχανοβιομηχανία. Αξίζει να σημειωθεί ότι η εκλεκτική αναπαραγωγή είναι μια μορφή γενετικής τροποποίησης που έχει εφαρμοστεί από τους αγρότες, όσο οι άνθρωποι καλλιεργούν καλλιέργειες και τροφοδοτούν τα ζώα, προσπαθώντας να κάνουν πιο καρποφόρες καλλιέργειες και μεγαλύτερα, υγιεινά ζώα.
Στις σύγχρονες εφαρμογές, οι επιστήμονες που εργάζονται στη γεωργική βιοτεχνολογική βιομηχανία θα αναγνωρίσουν μερικές φορές ένα επιθυμητό χαρακτηριστικό σε ένα φυτό και στη συνέχεια θα επιδιώξουν να βρουν το υπεύθυνο γονίδιο σε ένα άλλο φυτό και στη συνέχεια να βάλουν αυτό το γονίδιο στο πρώτο εργοστάσιο για να βελτιώσουν αυτό το χαρακτηριστικό. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν μεταφέρει γονίδια στο καλαμπόκι από τον μύκητα Bacillus thuringiensis, το οποίο είναι φυσικά ανθεκτικό σε παράσιτα όπως ο ευρωπαϊκός καλαμποκιού καλαμποκιού. Τα φυτά με αυτά τα γονίδια παράγουν στη συνέχεια μια πρωτεΐνη που είναι φυσικά ανθεκτική σε αυτά τα παράσιτα, μειώνοντας την ανάγκη για φυτοφάρμακο.
Παραδείγματα γεωργικής βιοτεχνολογίας
Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί ή οι ΓΤΟ είναι μερικές από τις πιο γνωστές εφαρμογές της βιομηχανίας βιοτεχνολογίας γενικότερα. Ενώ συχνά φοβούνται το κοινό, οι ΓΤΟ μπορούν να μειώσουν τη χρήση τεχνητών λιπασμάτων, ζιζανιοκτόνων και φυτοφαρμάκων καθιστώντας τα φυτά πιο ευχάριστα από την αρχή. Περισσότεροι από 13,3 εκατομμύρια αγρότες σε ολόκληρο τον κόσμο επωφελούνται από την πρόοδο της γεωργικής βιοτεχνολογίας.
Όσοι έχουν πρόσβαση σε περιορισμένες επιλογές τροφίμων συχνά μπορούν να υποστούν επικίνδυνες θρεπτικές ανεπάρκειες. Δημιουργώντας τρόφιμα με πρόσθετα θρεπτικά συστατικά, οι άνθρωποι που ζουν σε αυτές τις περιοχές μπορούν να παραμείνουν υγιέστεροι ακόμη και αν έχουν πρόσβαση μόνο σε μια χούφτα τροφίμων. Ένα παράδειγμα είναι το χρυσό ρύζι που έχει εγχυθεί με β-καροτένιο, καθιστώντας την καλή πηγή βιταμίνης Α.
Μια άλλη εφαρμογή της γεωργικής βιοτεχνολογίας είναι να καλλιεργεί καλλιέργειες που μπορούν να καλλιεργηθούν σε μικρότερες περιοχές ή σε λιγότερο φιλόξενο περιβάλλον. Οι επιστήμονες εργάζονται για τη δημιουργία τροφίμων που μπορούν να μεγιστοποιήσουν την ποσότητα τροφής που αναπτύσσεται σε περιορισμένο χώρο, ακόμα και σε δύσκολα κλίματα, όπως θερμοκρασίες κατάψυξης ή ξηρασίες. Επίσης, εργάζονται για να βρουν έναν τρόπο να καλλιεργήσουν καλλιέργειες που δεν επηρεάζονται από το ύδωρ που είναι εξαιρετικά αλατισμένο ώστε να ποτίζονται με θαλασσινό νερό.
Εφαρμογές Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας
Οι περισσότεροι άλλοι τύποι βιοτεχνολογίας εμπίπτουν στον τομέα της βιομηχανικής βιοτεχνολογίας. Αυτό συνεπάγεται τη χρήση φυτών, θαλάσσιων οργανισμών, μικροοργανισμών, φυκών και μυκήτων παράγουν πράγματα όπως χημικά, υλικά και ενέργεια για βιομηχανικές εφαρμογές.
Η βιομηχανική βιοτεχνολογία επικεντρώνεται σε μεγάλο βαθμό σε φιλικές προς το περιβάλλον εφαρμογές που μειώνουν τη ρύπανση και αυξάνουν την ενεργειακή απόδοση. Για παράδειγμα, μικροοργανισμοί και φυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διασπαστούν και να διαλυθούν απόβλητα όπως βαρέα μέταλλα.
Ο τομέας συνέβαλε μερικές από τις πιο καινοτόμες και ελπιδοφόρες προσεγγίσεις στη βιομηχανική ανάπτυξη που είναι ταυτόχρονα ευεργετικές για τη γη, όπως τα βιοκαύσιμα, τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά και τα νέα υφάσματα. Αυτές οι καινοτομίες γενικά εξοικονομούν χρήματα και βοηθούν στην προστασία του περιβάλλοντος, καθιστώντας τα δημοφιλή στις επιχειρήσεις και τους καταναλωτές.
Εκτός από τις περιβαλλοντικές εξελίξεις, η βιομηχανική βιοτεχνολογία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πολλές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, μικροοργανισμοί έχουν χρησιμοποιηθεί για χιλιάδες χρόνια στη δημιουργία τροφίμων που βασίζονται στη ζύμωση, όπως το τυρί, η μπύρα, το ψωμί και το κρασί. Τα τελευταία χρόνια, η πρόοδος των τεχνολογιών ζύμωσης έχει φέρει επανάσταση στη βιομηχανία ζυθοποιίας και τυροκομίας. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να χρησιμοποιούν τη βιοτεχνολογία για να αλλάξουν τη βιομηχανία τροφίμων καθώς και άλλες βιομηχανίες.
Παραδείγματα Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας
Οι αράχνες είναι ένα από τα ισχυρότερα υλικά γύρω από την αντοχή σε εφελκυσμό, ικανά να πάρουν ακόμα μεγαλύτερη δύναμη από τον χάλυβα όταν συγκρίνονται στο ίδιο πλάτος διατομής. Οι επιστήμονες ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τις ιδιότητες των ιστών αράχνης για να δημιουργήσουν ισχυρότερα υφάσματα όπως θωράκιση σώματος, η οποία θα είναι ισχυρότερη από την Kevlar. Στόχος τους είναι να κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας γονίδια από τις αράχνες στις κατσίκες. Οι κατσίκες παράγουν έπειτα πρωτεΐνες από μετάξι αραβοσίτου στο γάλα τους, το οποίο μπορεί να παραχθεί και να διαχειριστεί ευκολότερα από το μετάξι από τις αράχνες.
Βιομηχανική Βιοτεχνολογική Ανάπτυξη
Παρόλο που μπορεί να είναι ο νέος από τους τρεις κύριους τύπους βιοτεχνολογίας και συχνά αποκαλείται «τρίτο κύμα» της βιοτεχνολογίας, η βιομηχανική βιοτεχνολογία είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος τομέας βιοτεχνολογίας και μπορεί να γίνει ο μεγαλύτερος στο εγγύς μέλλον. Ένα πράγμα που κάνει την βιομηχανική βιοτεχνολογία τόσο επιτυχημένη είναι ο ρυθμός με τον οποίο οι καινοτομίες μπορούν να μετακινηθούν από το εργαστήριο στον εμπορικό τομέα, ο οποίος είναι μόνο δύο έως πέντε χρόνια, μια δραστικά μικρότερη περίοδος από ό, τι απαιτεί η πρόοδος στον ιατρικό ή γεωργικό τομέα.
Κορυφαίες εταιρείες στη βιοτεχνολογία
Ενώ ο βιομηχανικός τομέας είναι ίσως ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος τύπος βιοτεχνολογικής εταιρείας, οι περισσότερες από τις κορυφαίες βιοτεχνολογικές εταιρείες από το 2018 εξακολουθούν να βρίσκονται στον ιατρικό τομέα λόγω της τεράστιας κερδοφορίας των καινοτομιών στον τομέα αυτό. Τούτου λεχθέντος, βιομηχανικές επιχειρήσεις βιοτεχνολογίας αρχίζουν τώρα να εμφανίζονται σε αυτές τις λίστες όλο και συχνότερα.
Το Amgen, γνωστό για το αντιφλεγμονώδες φάρμακο Enbrel και τα φάρμακα κατά της λοίμωξης Neulasta και Neupogen, είναι η μεγαλύτερη εταιρεία βιοτεχνολογίας από το 2018, σύμφωνα με το περιοδικό Forbes. Η Gilead Sciences βρίσκεται στη δεύτερη θέση και έχει κατατάξει την κορυφαία βιοτεχνολογική εταιρεία πολλά χρόνια στο παρελθόν. Είναι γνωστό για τα αντι-ιικά φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του HIV / AIDS, ηπατικών νόσων, καρκίνου, φλεγμονώδους νόσου, αναπνευστικών καταστάσεων και καρδιαγγειακών προβλημάτων.
Η Vertex Pharmaceuticals κατατάσσεται στην # 5 από τις κορυφαίες εταιρίες βιοτεχνολογίας το 2018 και είναι μια από τις πρώτες εταιρείες βιοτεχνολογίας που πειραματίζονται με μια λογική στρατηγική σχεδίασης ναρκωτικών, που σημαίνει ότι οι επιστήμονες αρχικά σχεδιάζουν και βελτιστοποιούν μια χημική δομή για να αντιμετωπίσουν μια κατάσταση και στη συνέχεια αναζητούν χημικές ουσίες που θα μπορούσαν να ανταποκριθούν στη δομή και να χρησιμεύσουν ως κατάλληλο φάρμακο. Η εταιρεία # Illumina, η οποία κατατάσσεται στην # 6, δεν ειδικεύεται στα φαρμακευτικά προϊόντα αλλά στην ανάλυση και την ανάλυση αλληλουχιών των γενετικών παραλλαγών, όπως η αλληλούχιση του γονιδιώματος και ο προσδιορισμός της έκφρασης γονιδίων.
Η μόνη εταιρεία που κατατάσσεται στις 10 κορυφαίες λίστες εταιρειών βιοτεχνολογίας το 2018 που δεν επικεντρώνεται πλήρως στις ιατρικές εφαρμογές είναι η Agilent Technologies, η οποία δημιουργεί μια σειρά προϊόντων που κυμαίνονται από εργαστηριακές προμήθειες έως λογισμικό και καταναλωτικά αγαθά. Η εταιρεία ασχολείται με την ασφάλεια των τροφίμων, τις περιβαλλοντικές εξελίξεις, τις χημικές ουσίες και την εναλλακτική ενέργεια. Τούτου λεχθέντος, εξακολουθούν να υπάρχουν ιατρικά τμήματα που εργάζονται σε φαρμακευτικά, διαγνωστικά, θεραπευτικά και ερευνητικά.
