Biotechnologické spoločnosti využívajú živé organizmy na vytváranie technologických riešení na riešenie problémov vrátane chorôb, znečistenia, poľnohospodárstva a akejkoľvek inej oblasti. To by sa mohlo pohybovať od použitia génov rastlín na odvodenie lekárskych liekov na použitie bielkovín z huby, aby boli plodiny menej náchylné na škodcov. Aj keď existuje veľa aplikácií biotechnológie, väčšina z nich spadá do lekárskeho, poľnohospodárskeho alebo priemyselného odvetvia.
Tipy
-
Tri typy biotechnologických spoločností sú medicínske, poľnohospodárske a priemyselné.
Čo je biotechnológia?
Biotechnológia zahŕňa štúdium a aplikáciu biologických systémov, ktoré sa nachádzajú v organizmoch vrátane baktérií, húb, vírusov, rastlín a zvierat s cieľom dosiahnuť technologický pokrok. Jednoducho povedané, biotechnológia je použitie životných foriem (či už pomocou samotného organizmu, alebo niečoho z neho), ktoré pomáhajú riešiť problémy technológiou.
Termín pôvodne zaviedol maďarský poľnohospodársky inžinier Karl Ereky v roku 1919, aby opísal kombináciu biológie a technológie. Je ťažké uveriť, koľko pole sa rozrástlo za sto rokov od jeho vytvorenia.
Biotechnologický priemysel, často skracovaný na "biotechnológiu" alebo "biotechnológiu", je jedným z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich sektorov výskumu a vývoja. Každý rok prináša stovky miliárd dolárov s novými inováciami, ktoré môžu byť použité v mnohých oblastiach. Tieto pokroky sa dajú rozvinúť na širokú škálu účelov, ako je príprava vakcín, kŕmenie hladných, vytváranie nových biopalív, vývoj nových kozmetických prípravkov alebo dokonca pivovarníctvo piva.
Druhy biotechnológie
Kým sú tri hlavné formy biotechnológie lekárske, poľnohospodárske a priemyselný (niekedy nazývané "červené", "zelené" a "biely" biotechnológie), existuje veľa rôznych typov biotechnológií, z ktorých niektoré nepatria do pôsobnosti týchto troch hlavných oblastí a niektoré z nich spájajú viacero typov. Napríklad genetická modifikácia rastlín na použitie vo vakcíne zahŕňa tak poľnohospodárske, ako aj medicínske sektory.
Aplikácie lekárskej biotechnológie
Keď sa biotechnológia používa na účely, ktoré môžu lepšie zdravie alebo znížiť utrpenie ľudí alebo iných tvorov, je súčasťou lekárskeho biotechnologického sektora. To zahŕňa nájdenie liekov, diagnostiky, terapie, očkovanie a liečbu ochorení, ako aj nájdenie spôsobov prevencie ochorenia štúdiom nových alebo účinnejších spôsobov na udržanie nášho zdravia, pochopením chorôb a štúdiom biológie ľudskej bunky.
Malá časť odvetvia lekárskeho bio-tech sa zameriava na veterinárnu medicínu, hoci väčší priemysel pracuje na liečbe ľudí, z ktorých niektoré by sa mohli nakoniec použiť aj pre zvieratá. V súčasnosti existuje viac ako 250 produktov zdravotnej starostlivosti a vakcín na trhu pochádzajúcich z biotechnológie, z ktorých mnohé pomáhajú pri kontrole predtým neliečiteľných ochorení.
Vedci v tejto oblasti skúmajú spôsob fungovania baktérií, rastlín a živočíšnych buniek na základnej úrovni. Niekedy je DNA týchto buniek narušená na genetickej úrovni, aby sa zvýšila produkcia niektorých charakteristík, ktoré by mohli mať lekárske aplikácie, ako napríklad zvýšenie produkcie inzulínu pomocou manipulácie s génom. V iných prípadoch vedci skúmajú enzýmy v týchto organizmoch, ktoré môžu pomôcť pri vývoji liekov alebo syntetických hormónov.
Výskumníci dúfajú, že ich objavy v genetickom inžinierstve môžu viesť k vyliečeniu alebo prinajmenšom pokrokom v liečbe zničujúcich ochorení, ako sú Parkinsonova choroba a Alzheimerova choroba.
Príklady lekárskeho biotech
Vedci v súčasnosti vyvíjajú anti-lymfómovú vakcínu, ktorá je vytvorená rastúcimi geneticky upravenými tabakovými rastlinami vyrobenými tak, aby vykazovali RNA z malígnych B-buniek. To by mohlo ušetriť takmer 20 000 životov ročne.
Tiež používajú obväzy pokryté v Chitosane, čo je typ cukru odvodeného z kreviet a škrupín, ktoré pomáhajú pri hojení ran. To by mohlo zabrániť komplikáciám a dokonca úmrtiam súvisiacim s chirurgickými infekciami a inými infekciami.
Aplikácie poľnohospodárskej biotechnológie
Je zameraná na poľnohospodársku biotechnológiu geneticky modifikujúce rastliny s cieľom zvýšiť výnosy plodín alebo zaviesť požadované vlastnosti, aby sa v určitých oblastiach ľahšie pestovali s poveternostnými vplyvmi alebo škodcami, ktoré by inak narastali.
Výskumníci niekedy nie sú schopní zlepšiť produkciu alebo uľahčiť kultiváciu, ale jednoducho urobiť plodiny lepšie, vyzerať atraktívnejšie, byť zdravšie alebo trvať dlhšie v obchodoch. Poľnohospodársky biotechnológia sa môže použiť aj na zvieratá, aby sa zlepšiť výrobu potravín alebo k urobiť zvieracie srdce lepšie, ktorý je známy ako živočíšna biotechnológia.
Modifikácia DNA je jedným z najdôležitejších nástrojov pre poľnohospodársky biotechnologický priemysel. Stojí za zmienku, že selektívne chov je forma genetickej modifikácie, ktorú praktizujú poľnohospodári takmer tak dlho, ako ľudia pestujú plodiny a chovajú hospodárske zvieratá, snažia sa robiť hlbšie plodiny a väčšie a zdravšie hospodárske zvieratá.
V moderných aplikáciách vedci pracujúci v poľnohospodárskom biotechnologickom priemysle niekedy identifikujú požadovanú vlastnosť v rastline a potom sa snažia nájsť zodpovedný gén v inej rastline a potom vložiť tento gén do prvej rastliny s cieľom zlepšiť túto vlastnosť. Napríklad vedci preniesli gény do kukurice z huby Bacillus thuringiensis, ktorý je prirodzene odolný proti škodcom, ako je napríklad európsky kukuricu. Rastliny s týmito génmi potom produkujú proteín, ktorý je prirodzene rezistentný voči týmto škodcom, čo znižuje potrebu pesticídov.
Príklady poľnohospodárskeho biotech
Geneticky modifikované organizmy alebo GMO sú niektoré z najznámejších aplikácií biotechnologického priemyslu ako celku. Zatiaľ čo sa verejnosť často obáva, GMO môže od začiatku obmedziť používanie umelých hnojív, herbicídov a pesticídov tým, že rastliny prinesú radosť. Viac ako 13,3 milióna poľnohospodárov na celom svete využíva výhody poľnohospodárskeho biotechnológie.
Tí, ktorí majú prístup len k obmedzeným výberom potravín, môžu často podliehať nebezpečným nedostatkom živín. Vytváraním potravín s pridanými živinami môžu ľudia, ktorí žijú v týchto oblastiach, zostať zdravší, aj keď majú prístup iba k niekoľkým potravinám. Príkladom by bola zlatá ryža, ktorá bola infúziou betakaroténu, čo je dobrý zdroj vitamínu A.
Ďalšou aplikáciou poľnohospodárskeho biotech je výroba plodín, ktoré sa môžu pestovať v menších oblastiach alebo v menej priaznivých prostrediach. Vedci pracujú na vytváraní potravín, ktoré môžu maximalizovať množstvo potravín vypestovaných v obmedzenom priestore, dokonca aj v ťažkých klimatických podmienkach, ako sú mraziace teploty alebo suchá krajina. Tiež pracujú na nájdení spôsobu chovu plodín, ktoré nie sú ovplyvnené vodou, ktorá je vysoko salinovaná, aby mohli byť napojené morskou vodou.
Aplikácie priemyselnej biotechnológie
Väčšina ostatných typov biotechnológií spadá pod názov priemyselnej biotechnológie. To zahŕňa použitie rastlín, morských organizmov, mikroorganizmov, rias a húb vyrábať veci ako chemikálie, materiály a energiu pre priemyselné aplikácie.
Priemyselná biotechnológia je z veľkej časti zameraná na aplikácie šetrné k životnému prostrediu, ktoré znižujú znečistenie a zvyšujú energetickú účinnosť. Napríklad mikroorganizmy a rastliny sa môžu použiť na rozkladanie a rozpúšťanie odpadových produktov, ako sú ťažké kovy.
Táto oblasť prispieva k najinovatívnejším a najsľubnejším prístupom k priemyselnému rastu, ktoré sú súčasne prospešné pre Zem, ako sú biopalivá, biologicky rozložiteľné plasty a nové tkaniny. Tieto inovácie zvyčajne šetria peniaze podnikov a pomáhajú chrániť životné prostredie a robia ich tak populárne pre podniky aj pre spotrebiteľov.
Okrem vývoja v oblasti životného prostredia môže byť priemyselná biotechnológia použitá aj v mnohých odvetviach. Napríklad, mikroorganizmy sa už tisíce rokov používajú pri tvorbe potravín, ktoré sa spoliehajú na fermentáciu, ako sú syry, pivo, chlieb a víno. V posledných rokoch pokroky vo fermentačných technológiách priniesli revolúciu v priemysle výroby piva a syrov. Vedci naďalej používajú bioinžinierstvo na zmenu potravinárskeho priemyslu, ako aj iných priemyselných odvetví.
Príklady priemyselného biotechnológie
Pavučiny sú jedným z najsilnejších materiálov v oblasti pevnosti v ťahu, schopnej pri porovnaní s rovnakou šírkou prierezu zaujať ešte väčšiu silu ako oceľ. Vedci dúfajú, že použijú vlastnosti pavučiny na vytvorenie silnejších textílií, ako sú brnenie, ktoré by boli silnejšie ako Kevlar. Zameriavajú sa na to pomocou génov z pavúkov v kôz. Kozy potom produkujú vo svojom mlieku bielkoviny z pižmového hodvábu, ktoré sa môžu vyrábať a manipulovať ľahšie ako hodváb z pavúkov.
Priemyselný rast biotechnológie
Hoci to môže byť najnovší z troch hlavných biotechnologických typov a často sa nazýva "tretia vlna" biotechnológie, priemyselná biotechnológia je najrýchlejšie sa rozvíjajúcim biotechnologickým sektorom a v blízkej budúcnosti by sa mohla stať najväčšou. Jednou z vecí, ktorá robia priemyselné biotechnológie tak úspešným, je miera, ktorou sa môžu inovácie presunúť z laboratória do komerčného sektoru, čo je len dva až päť rokov, čo je dramaticky kratšie obdobie, ako to vyžaduje pokrok v medicínskom alebo poľnohospodárskom sektore.
Najvýznamnejšie spoločnosti v biotechnológii
Zatiaľ čo priemyselný sektor je snáď najrýchlejšie rastúcim typom biotechnologickej spoločnosti, väčšina špičkových biotechnologických spoločností v roku 2018 je stále v zdravotníctve kvôli masívnej ziskovosti inovácií v tejto oblasti. V dôsledku toho sa priemyselné biotechnologické firmy začínajú na týchto zoznamoch čoraz častejšie dostávať.
Amgen, známy svojou protizápalovou liečbou Enbrel a antiinfekčné lieky Neulasta a Neupogen, je podľa časopisu Forbes najväčšou biotechnologickou spoločnosťou od roku 2018. Spoločnosť Gilead Sciences je na druhom mieste a v minulosti sa už mnoho rokov zaoberala najvyššou biotechnologickou spoločnosťou. Je najlepšie známy svojimi antivírusovými liekmi používanými na liečbu HIV / AIDS, ochorení pečene, rakoviny, zápalových chorôb, respiračných stavov a kardiovaskulárnych problémov.
Podľa špičkových biotechnologických spoločností v roku 2018 je spoločnosť Vertex Pharmaceuticals pozoruhodná za to, že je jednou z prvých biotechnologických firiem, ktorá experimentuje s racionálnou stratégiou dizajnu liekov, čo znamená, že vedci najprv navrhnú a optimalizujú chemickú štruktúru na liečbu stavu a potom vyhľadajú chemikálie, ktoré by mohli túto štruktúru spĺňať a slúžiť tak ako vhodná droga. Spoločnosť Illumina, ktorá sa zaoberá č. 6, špecializuje nie na liečivá, ale na analýzu a sekvenovanie genetických variácií, ako je sekvenovanie genómu a profily expresie génov.
Jedinou spoločnosťou zaradenou do zoznamu špičkových desiatich biotechnologických spoločností v roku 2018, ktorá sa úplne nezameriava na medicínske aplikácie, je Agilent Technologies, ktorá vytvára rad produktov od laboratórnych dodávok po softvér a spotrebný tovar. Spoločnosť sa zaoberá bezpečnosťou potravín, environmentálnym vývojom, chemikáliami a alternatívnou energiou. Za týchto okolností majú stále lekárske oddelenia, ktoré pôsobia v oblasti liečiv, diagnostiky, terapeutiky a výskumu.
