Een overzicht van de biotechnologie en biotech-industrie

Merriam-Webster definieert biotechnologie als "de manipulatie (zoals door genetische manipulatie) van levende organismen of hun componenten om nuttige, meestal commerciële producten te produceren (als ongediertebestendige gewassen, nieuwe bacteriestammen of nieuwe geneesmiddelen) . "Hoewel deze definitie in het algemeen duizenden jaren landbouw en veeteelt kan omvatten, betekent de term biotechnologie (vaak afgekort als" biotech ") meestal de gentechnologie die een revolutie teweegbracht in de biologische wetenschappen, te beginnen met de demonstratie van DNA-klonen door Cohen en Boyer in hun Stanford lab in 1973.

The Technology of Biotechnology

Sinds de eerste DNA-kloneringsexperimenten 40 jaar geleden, ontwikkelden genetische manipulatietechnieken om gemanipuleerde biologische moleculen, genetisch ontworpen micro-organismen en cellen, manieren om nieuwe vind-genen te ontwikkelen en uit te werken hoe ze werken, en zelfs transgene dieren en planten. In het midden van deze bioengineeringrevolutie explodeerden commerciële toepassingen en ontwikkelde zich een industrie rond technieken zoals genklonen, gerichte mutagenese, DNA-sequentiebepaling, RNA-interferentie, labeling en detectie van biomoleculen en nucleïnezuuramplificatie.

De twee belangrijkste biotechnologische markten: geneeskunde en landbouw

De biotech-industrie is in grote lijnen actief in de medische en landbouwmarkten. Hoewel ondernemende biotechnologie ook wordt toegepast op andere opwindende gebieden zoals industriële productie van chemicaliën en bioremediëring, is het gebruik op deze gebieden nog steeds gespecialiseerd en beperkt.

Aan de andere kant hebben de medische en agrarische industrieën elk een biotech-revolutie ondergaan met nieuwe - en vaak controversiële - onderzoeksinspanningen, ontwikkelingsprogramma's en bedrijfsstrategieën om nieuwe biomoleculen en organismen te ontdekken, te veranderen of te produceren met behulp van bio-engineering.

Biotech Start-Up Revolution

Biotechnologie introduceerde een geheel nieuwe benadering van geneesmiddelontwikkeling die niet gemakkelijk kon worden geïntegreerd in de chemisch gefocuste benadering die de meeste gevestigde farmaceutische bedrijven gebruikten.

Deze verschuiving zorgde voor een uitbarsting van startende bedrijven, beginnend met de oprichting van Cetus (nu onderdeel van Novartis Diagnostics) en Genetech in het midden van de jaren 1970. Omdat er een gevestigde venture capital-gemeenschap was voor de hightech-industrie in Silicon Valley, vestigden veel van de vroege biotechnologiebedrijven zich ook in de San Francisco Bay Area. In de loop van de jaren zijn er enkele honderden startende bedrijven opgericht en er zijn ook hot-spots ontwikkeld in de VS rond Seattle, San Diego, het Research Triangle Park in Boston, en Philadelphia, evenals een aantal internationale locaties, waaronder gebieden rond Berlijn, Heidelberg en München in Duitsland, Oxford en Cambridge in het Verenigd Koninkrijk, en de Medicon Valley in het oosten van Denemarken en Zuid-Zweden.

Medische biotechnologie - nieuwe medicijnen sneller ontwerpen

Medische biotechnologie, met een omzet van meer dan $ 150 miljard per jaar, ontvangt het grootste deel van de investeringen in biotechnologie en onderzoek. Zelfs de term 'biotech' wordt vaak als synoniem voor dit segment gebruikt. Dit deel van de biotech is opgebouwd rond de 'pipeline' van de medicijnontwikkeling die begint met fundamenteel onderzoek om genen of eiwitten te identificeren die zijn geassocieerd met bepaalde ziekten die kunnen worden gebruikt als medicijndoelen en diagnostische markers.

Zodra een nieuw gen of eiwitdoel wordt gevonden, worden duizenden chemische stoffen gescreend om mogelijke geneesmiddelen te vinden die het doelwit beïnvloeden. De chemicaliën die eruit zien alsof ze kunnen werken als medicijnen (ook wel bekend als 'hits'), moeten vervolgens worden geoptimaliseerd, gecontroleerd op toxische bijwerkingen en uiteindelijk worden getest in klinische onderzoeken.

Wie zijn de biotechnologiebedrijven?

Biotech heeft een belangrijke rol gespeeld in de eerste fasen van het ontdekken en onderzoeken van geneesmiddelen. De meeste grote farmaceutische bedrijven hebben actieve target-discovery onderzoeksprogramma's die sterk afhankelijk zijn van biotechnologie, en kleinere nieuwe bedrijven zoals Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals en Cephalon richten zich op het ontdekken en ontwikkelen van geneesmiddelen, vaak met behulp van unieke, eigen technieken. Naast directe geneesmiddelenontwikkeling zijn er bedrijven als Abbott Diagnostics en Becton-Dickenson die op zoek zijn naar manieren om nieuwe ziektegerelateerde genen te gebruiken om nieuwe klinische diagnostiek te creëren.

Veel van deze tests identificeren de meest reagerende patiënten voor nieuwe geneesmiddelen die op de markt komen. Ook is het ondersteunen van onderzoek voor nieuwe geneesmiddelen een lange lijst van bedrijven die onderzoek doen en labo's leveren die basiskits, reagentia en apparatuur leveren. Bedrijven zoals Life Technologies, Thermo-Fisher, Promega en een groot aantal anderen bieden bijvoorbeeld lab-tools en apparatuur voor biowetenschappelijk onderzoek, en bedrijven zoals Molecular Devices en DiscoveRx bieden speciaal ontwikkelde cellen en detectiesystemen voor het screenen van potentiële nieuwe medicijnen.

Agrarische biotechnologie - Beter eten

Dezelfde biotechnologie die wordt gebruikt voor de ontwikkeling van geneesmiddelen kan ook landbouw- en voedselproducten verbeteren. In tegenstelling tot farmaceutische producten genereerde genetische manipulatie echter geen uitbarsting van nieuwe ag-biotech-start-ups. Het verschil kan zijn dat, ondanks de technologische sprong voorwaarts, biotech de aard van de landbouwindustrie niet fundamenteel heeft veranderd. Het manipuleren van gewassen en vee om de genetica te optimaliseren om de bruikbaarheid te verbeteren en de opbrengsten te verbeteren, is al duizenden jaren gaande. In zekere zin biedt bioengineering slechts een handige nieuwe methode. Gevestigde landbouwbedrijven, zoals Dow en Monsanto, integreerden eenvoudig biotech in hun R & D-programma's.

GMO's voor planten en dieren

De meeste aandacht voor ag-biotech ligt op gewasverbetering, die als bedrijf behoorlijk succesvol is geweest. Sinds het eerste genetisch gemodificeerde maïs werd geïntroduceerd in 1994, zijn transgene teeltproducten zoals tarwe, soja, tomaten de norm geworden, zodat nu meer dan 90% van in de VS gekweekte mais, sojabonen en katoen worden bewerkt.Hoewel het achterblijft bij biotechnologische planten, komt het gebruik van biotechnologie voor verbetering van landbouwhuisdieren ook veelvuldig voor. Denk aan Dolly, het eerste gekloonde schaap? Dat was in 1996. Nu is klonen van dieren gebruikelijk en het is duidelijk dat transgene boerderijdieren aan de horizon staan ​​op basis van krantenkoppen die de recente ontwikkelingen op de website van de Federation of Animal Societies benadrukken. Hoewel genetisch gemodificeerde organismen (GMO's) de afgelopen jaren veel controverse hebben gegenereerd, is ag biotech behoorlijk ingeburgerd geraakt. Volgens het rapport van 2011 International Service for Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) 2011, werd in 2011 160 miljoen hectare GGO-gewassen aangeplant met een verkoop van meer dan 160 miljard dollar aan gemanipuleerd graan.