Die Technologie der Biotechnologie
Seit den ersten DNA-Klonierungsexperimenten vor 40 Jahren entwickelten gentechnische Verfahren gentechnisch veränderte Moleküle, genetisch veränderte Mikroorganismen und Zellen, Wege, neue Gene zu finden und herauszufinden, wie sie funktionieren, und sogar transgene Tiere und Pflanzen. Inmitten dieser biotechnologischen Revolution explodierten kommerzielle Anwendungen, und eine Industrie entwickelte Techniken wie Genclonierung , gerichtete Mutagenese, DNA-Sequenzierung , RNA-Interferenz, Biomolekülmarkierung und -detektion sowie Nukleinsäureamplifikation.
Die zwei wichtigsten Biotech-Märkte: Medizin und Landwirtschaft
Die Biotech-Industrie teilt sich weitgehend in die medizinischen und landwirtschaftlichen Märkte auf. Obwohl die unternehmerische Biotechnologie auch auf andere spannende Bereiche wie die industrielle Produktion von Chemikalien und die Bioremediation angewandt wird, ist der Einsatz in diesen Bereichen immer noch spezialisiert und begrenzt.
Auf der anderen Seite haben die medizinische und landwirtschaftliche Industrie eine Biotech-Revolution mit neuen - und oft umstrittenen - Forschungsanstrengungen, Entwicklungsprogrammen und Geschäftsstrategien durchgemacht, um neue Biomoleküle und Organismen mittels biotechnischer Methoden zu entdecken, zu verändern oder zu produzieren.
Die Biotech-Startup-Revolution
Die Biotechnologie hat einen völlig neuen Ansatz in der Arzneimittelentwicklung eingeführt, der sich nicht ohne weiteres in den chemisch fokussierten Ansatz integrieren ließ, den die meisten der etablierten Pharmaunternehmen verwendeten.
Dieser Wechsel führte zu einem Aufschrei von Start-up-Unternehmen, die mit der Gründung von Cetus (jetzt Teil von Novartis Diagnostics) und von Genetech Mitte der 1970er Jahre begannen.
Da es im Silicon Valley eine etablierte Risikokapital-Community für die High-Tech-Industrie gab, gruppierten sich auch viele der frühen Biotechnologie-Unternehmen in der San Francisco Bay Area. Im Laufe der Jahre wurden mehrere hundert Start-up-Unternehmen gegründet, und in den USA entstanden auch Hotspots rund um Seattle, San Diego, North Carolina Research Triangle Park, Boston und Philadelphia sowie eine Reihe internationaler Standorte Gebiete um Berlin, Heidelberg und München in Deutschland, Oxford und Cambridge in Großbritannien sowie das Medicon Valley in Ostdänemark und Südschweden.
Medizinische Biotechnologie, schneller neue Medikamente entwickeln
Die medizinische Biotechnologie mit einem jährlichen Umsatz von über 150 Milliarden US-Dollar erhält den Großteil der Investitionen in Biotechnologie und Forschung. Auch der Begriff "Biotech" wird oft synonym mit diesem Segment verwendet. Dieser Teil der Biotechnologie steht im Zusammenhang mit der "Pipeline" der Wirkstoffforschung, die mit der Grundlagenforschung beginnt, um Gene oder Proteine zu identifizieren, die mit bestimmten Krankheiten in Zusammenhang stehen, die als Arzneimittelziele und diagnostische Marker verwendet werden könnten.
Sobald ein neues Gen- oder Proteinziel gefunden ist, werden Tausende von Chemikalien gescreent, um mögliche Medikamente zu finden, die das Ziel betreffen. Die Chemikalien, die aussehen, als würden sie als Medikamente wirken (manchmal als "Treffer" bezeichnet), müssen dann optimiert, auf toxische Nebenwirkungen überprüft und schließlich in klinischen Studien getestet werden.
Wer sind die Biotech-Unternehmen?
Biotech war maßgeblich an den ersten Phase der Wirkstoffforschung und -screening beteiligt. Die meisten großen Pharmaunternehmen verfügen über aktive Forschungsprogramme für Zielforschung, die stark auf Biotechnologie angewiesen sind, und kleinere neue Unternehmen wie Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals und Cephalon konzentrieren sich auf die Entdeckung und Entwicklung von Wirkstoffen, häufig unter Verwendung einzigartiger proprietärer Techniken. Neben der direkten Medikamentenentwicklung suchen Unternehmen wie Abbott Diagnostics und Becton-Dickenson nach Wegen, neue krankheitsrelevante Gene für die Entwicklung neuer klinischer Diagnostika zu nutzen.
Viele dieser Tests identifizieren die am besten reagierenden Patienten für neue Medikamente, die auf den Markt kommen. Auch die Forschung für neue Medikamente ist eine lange Liste von Forschungs- und Laborversorgungsunternehmen, die grundlegende Kits, Reagenzien und Ausrüstung zur Verfügung stellen. Zum Beispiel bieten Unternehmen wie Life Technologies, Thermo-Fisher, Promega und viele andere Laborwerkzeuge und -geräte für die biowissenschaftliche Forschung an, und Unternehmen wie Molecular Devices und DiscoveRx bieten speziell entwickelte Zellen und Nachweissysteme für das Screening potenzieller neuer Medikamente an.
Landwirtschaftliche Biotechnologie - besseres Essen
Die gleiche Biotechnologie, die für die Entwicklung von Arzneimitteln verwendet wird, kann auch landwirtschaftliche und Lebensmittelprodukte verbessern. Im Gegensatz zu Pharmazeutika hat die Gentechnik jedoch nicht zu einer Flut neuer Ag-Biotech-Start-ups geführt. Der Unterschied mag sein, dass die Biotechnologie trotz des technologischen Fortschritts die Natur der Agrarindustrie nicht grundlegend verändert hat. Die Manipulation von Nutzpflanzen und Vieh, um die Genetik zu optimieren, um die Nützlichkeit zu verbessern und die Erträge zu steigern, wird seit tausenden von Jahren betrieben. In gewisser Weise bietet Bioengineering nur eine bequeme neue Methode. Etablierte Landwirtschaftsunternehmen wie Dow und Monsanto integrierten Biotech einfach in ihre F & E-Programme.
GVO von Pflanzen und Tieren
Der Schwerpunkt der Ag-Biotech liegt vor allem auf der Pflanzenernte , die als Unternehmen recht erfolgreich war. Seit der Einführung des ersten gentechnisch veränderten Mais 1994 sind transgene Kulturpflanzen wie Weizen, Soja, Tomaten zur Norm geworden, so dass inzwischen mehr als 90% der in den USA angebauten Mais-, Sojabohnen- und Baumwollpflanzen biotechnologisch hergestellt werden. Obwohl biotechnische Anlagen hinterherhinken, ist die Verwendung von Biotechnologie zur Verbesserung von Nutztieren auch ziemlich weit verbreitet.
Erinnerst du dich an Dolly, das erste geklonte Schaf? Das war 1996. Jetzt ist das Klonen von Tieren üblich, und es ist klar, dass transgene Nutztiere auf der Grundlage von Schlagzeilen, die die jüngsten Entwicklungen auf der Website der Federation of Animal Societies aufzeigen, in unmittelbarer Nähe stehen. Obwohl gentechnisch veränderte Organismen (GVO) in den letzten Jahren viele Kontroversen ausgelöst haben, hat sich die Ag-Biotech-Technologie recht gut etabliert. Laut dem Bericht 2011 des International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications (ISAAA) 2011 wurden 160 Millionen Hektar GVO-Pflanzen mit einem Umsatz von über 160 Milliarden US-Dollar an künstlichem Getreide angepflanzt.