Ein Überblick über die Biotechnologie und Biotech-Industrie

Merriam-Webster definiert Biotechnologie als "die Manipulation (wie durch gentechnische Veränderung) von lebenden Organismen oder deren Komponenten, um nützliche, üblicherweise kommerzielle Produkte herzustellen (als schädlingsresistente Pflanzen, neue Bakterienstämme oder neuartige Pharmazeutika). .. "Obwohl diese Definition Tausende von Jahren der Landwirtschaft und Tierzucht umfassen könnte, bedeutet der Begriff Biotechnologie (oft abgekürzt als" Biotech ") in der Regel die Gentechnik, die die biologischen Wissenschaften revolutionierte, beginnend mit Cohen und Boyer Demonstration von DNA-Klonen in ihrer Stanford Labor im Jahr 1973.

Die Technologie der Biotechnologie

Seit den ersten DNA-Klonierungsexperimenten vor 40 Jahren haben sich gentechnologische Verfahren entwickelt, um gentechnisch veränderte biologische Moleküle, genetisch entworfene Mikroorganismen und Zellen zu erzeugen, neue Gene zu finden und herauszufinden, wie sie funktionieren und sogar transgene Tiere und Pflanzen. Inmitten dieser Bioengineering-Revolution explodierten kommerzielle Anwendungen und eine Industrie entwickelte sich um Techniken wie Genklonierung, gerichtete Mutagenese, DNA-Sequenzierung, RNA-Interferenz, Biomolekülmarkierung und -detektion und Nukleinsäureamplifikation.

Die beiden wichtigsten Biotech-Märkte: Medizin und Landwirtschaft

Die Biotech-Industrie ist im Wesentlichen auf den medizinischen und den Agrarmarkt ausgerichtet. Obwohl die unternehmerische Biotechnologie auch in anderen aufregenden Gebieten wie der industriellen Produktion von Chemikalien und der biologischen Sanierung Anwendung findet, ist die Verwendung in diesen Bereichen immer noch spezialisiert und begrenzt.

Auf der anderen Seite durchliefen die medizinische und die landwirtschaftliche Industrie eine Biotech-Revolution mit neuen und oft kontroversen Forschungsbemühungen, Entwicklungsprogrammen und Geschäftsstrategien, um neue Biomoleküle und Organismen mithilfe von Bioengineering zu entdecken, zu verändern oder zu produzieren.

Die Biotech-Start-up-Revolution

Die Biotechnologie führte einen völlig neuen Ansatz in der Arzneimittelentwicklung ein, der sich nicht ohne weiteres in den chemisch fokussierten Ansatz der meisten etablierten Pharmaunternehmen integrieren ließ.

Dieser Wandel löste eine Welle von Start-up-Unternehmen aus, die mit der Gründung von Cetus (heute Teil von Novartis Diagnostics) und Genetech Mitte der 1970er Jahre begannen. Da es im Silicon Valley eine etablierte Risikokapital-Community für die High-Tech-Industrie gab, traten viele der frühen Biotechnologieunternehmen auch in der San Francisco Bay Area zusammen. Im Laufe der Jahre wurden mehrere hundert Start-up-Unternehmen gegründet und Hot-Spots haben sich auch in den USA rund um Seattle, San Diego, den Research Triangle Park in North Carolina, Boston und Philadelphia sowie eine Reihe von internationalen Standorten entwickelt. Gebiete um Berlin, Heidelberg und München in Deutschland, Oxford und Cambridge in Großbritannien und das Medicon Valley in Ostdänemark und Südschweden.

Medizinische Biotechnologie - schnellere Entwicklung neuer Medikamente

Medizinische Biotechnologie mit einem Jahresumsatz von mehr als 150 Milliarden US-Dollar erhält den Großteil der Biotech-Investitionen und Forschungsgelder. Auch der Begriff "Biotech" wird oft synonym zu diesem Segment verwendet. Dieser Teil der Biotechnologie konstelliert um die Drug Discovery "Pipeline", die mit der Grundlagenforschung beginnt, um Gene oder Proteine ​​zu identifizieren, die mit bestimmten Krankheiten assoziiert sind, die als Arzneimittelziele und diagnostische Marker verwendet werden könnten.

Sobald ein neues Ziel gefunden wurde, werden Tausende von Chemikalien gescreent, um potenzielle Medikamente zu finden, die das Ziel beeinflussen. Die Chemikalien, die aussehen, als könnten sie als Arzneimittel wirken (manchmal als "Treffer" bezeichnet), müssen dann optimiert, auf toxische Nebenwirkungen überprüft und schließlich in klinischen Studien getestet werden.

Wer sind die Biotech-Unternehmen?

Die Biotechnologie war maßgeblich an den ersten Wirkstoffforschungs- und Screening-Stadien beteiligt. Die meisten großen Pharmakonzerne verfügen über aktive Forschungsprogramme zur Target-Discovery, die stark auf Biotechnologie angewiesen sind, und kleinere neue Unternehmen wie Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals und Cephalon konzentrieren sich auf die Entdeckung und Entwicklung von Arzneimitteln, wobei häufig einzigartige proprietäre Techniken zum Einsatz kommen. Neben der direkten Medikamentenentwicklung gibt es Unternehmen wie Abbott Diagnostics und Becton-Dickenson, die nach Wegen suchen, neue krankheitsrelevante Gene zur Erstellung neuer klinischer Diagnosen einzusetzen.

Viele dieser Tests identifizieren die am schnellsten reagierenden Patienten für neue Medikamente, die auf den Markt kommen. Auch die Unterstützung der Forschung nach neuen Medikamenten ist eine lange Liste von Forschungs- und Laborversorgungsunternehmen, die Basiskits, Reagenzien und Ausrüstung bereitstellen. Unternehmen wie Life Technologies, Thermo-Fisher, Promega und viele andere stellen Laborgeräte und Geräte für die biowissenschaftliche Forschung zur Verfügung. Unternehmen wie Molecular Devices und DiscoveRx bieten speziell entwickelte Zellen und Nachweissysteme für das Screening potenzieller neuer Medikamente.

Landwirtschaftliche Biotechnologie - Bessere Nahrung

Dieselbe Biotechnologie, die für die Entwicklung von Arzneimitteln genutzt wird, kann auch landwirtschaftliche Produkte und Lebensmittel verbessern. Im Gegensatz zu Pharmazeutika generierte die Gentechnik jedoch keine neuen Start-ups für Biotechnologieunternehmen. Der Unterschied könnte darin liegen, dass Biotechnologie trotz des technologischen Fortschritts die Art der Agrarindustrie nicht grundlegend verändert hat. Die Manipulation von Nutzpflanzen und Viehbestand zur Optimierung der Genetik, um den Nutzwert zu verbessern und die Erträge zu verbessern, wird seit Tausenden von Jahren betrieben. In gewisser Weise bietet Bioengineering nur eine bequeme neue Methode. Etablierte landwirtschaftliche Unternehmen wie Dow und Monsanto haben Biotech einfach in ihre F & E-Programme integriert.

Pflanzliche und tierische GVO

Der Schwerpunkt der Ag-Biotechnologie liegt hauptsächlich auf der Verbesserung von Kulturpflanzen, die als Unternehmen recht erfolgreich war. Seit der Einführung des ersten gentechnisch veränderten Mais im Jahr 1994 sind transgene Nutzpflanzen wie Weizen, Soja, Tomaten zur Norm geworden, so dass heute mehr als 90% der in den USA angebauten Mais-, Soja- und Baumwollpflanzen biotechnologisch hergestellt werden.Obwohl sie hinter biotechnisch hergestellten Pflanzen zurückbleiben, ist auch die Verwendung von Biotechnologie zur Verbesserung von Nutztieren recht verbreitet. Erinnerst du dich an Dolly, das erste geklonte Schaf? Das war im Jahr 1996. Heute ist das Klonen von Tieren weit verbreitet, und es gibt klare transgene Nutztiere, die auf Schlagzeilen stehen, die die jüngsten Entwicklungen auf der Website der Föderation der Tiergesellschaften beleuchten. Obwohl gentechnisch veränderte Organismen (GVOs) in den letzten Jahren viel Kontroversen ausgelöst haben, hat sich die Ag-Biotech mittlerweile etabliert. Laut dem Bericht 2011 des Internationalen Dienstes für die Akquisition von Agrarbiotech-Anwendungen (ISAAA) 2011 wurden im Jahr 2011 160 Millionen Hektar GVO-Nutzpflanzen mit einem Umsatz von über 160 Milliarden US-Dollar an technischem Getreide gepflanzt.