Biotechnologiebedrijven gebruiken levende organismen om technologische oplossingen te creëren voor het oplossen van problemen, waaronder ziekten, vervuiling, landbouw en elk ander gebied. Dit kan variëren van het gebruik van de genen van planten om medische behandelingen te verkrijgen tot het gebruik van eiwitten van een schimmel om gewassen minder gevoelig te maken voor ongedierte. Hoewel er veel toepassingen van biotechnologie zijn, vallen de meeste in de medische, agrarische of industriële sector.
Tips
-
De drie soorten biotechbedrijven zijn medisch, agrarisch en industrieel.
Wat is biotechnologie?
Biotechnologie omvat de studie en toepassing van biologische systemen die worden aangetroffen in organismen, waaronder bacteriën, schimmels, virussen, planten en dieren, om technologische vooruitgang te boeken. Eenvoudiger gezegd, biotechnologie is het gebruik van levensvormen (of door het organisme zelf of iets dat daarvan is afgeleid) te gebruiken om problemen door middel van technologie op te lossen.
De term werd oorspronkelijk bedacht door de Hongaarse landbouwingenieur Karl Ereky in 1919 om de combinatie van biologie en technologie te beschrijven. Het is moeilijk te geloven hoeveel het veld is gegroeid in de honderd jaar sinds hij de term creëerde.
De biotechnologie-industrie, vaak verkort tot "biotechnologie" of "biotech," is een van de snelst groeiende sectoren in onderzoek en ontwikkeling. Het levert elk jaar honderden miljarden dollars op met nieuwe innovaties die op veel verschillende gebieden kunnen worden gebruikt. Deze ontwikkelingen kunnen worden ontwikkeld voor een breed scala aan doeleinden, waaronder het bereiden van vaccins, het voeden van de hongerige, het creëren van nieuwe biobrandstoffen, het ontwikkelen van nieuwe cosmetica of zelfs het brouwen van bier.
Soorten biotechnologie
Hoewel de drie belangrijkste vormen van biotechnologie zijn medisch, agrarisch en industrieel (soms "rode", "groene" en "witte" biotechnologie genoemd), er zijn veel verschillende soorten biotechnologie, waarvan sommige buiten het bereik van deze drie hoofdgebieden vallen en waarvan sommige meerdere typen combineren. Bijvoorbeeld, de genetische modificatie van planten voor gebruik in een vaccin omvat zowel de agrarische als de medische sector.
Toepassingen van medische biotechnologie
Wanneer biotechnologie wordt gebruikt voor doeleinden die dat wel kunnen beter voor de gezondheid of het lijden verminderen van mensen of andere wezens, maakt het deel uit van de medische biotechsector. Dit omvat zowel het vinden van geneeswijzen, diagnostiek, therapieën, vaccins en behandelingen voor ziekten als het vinden van manieren om ziekte te voorkomen door het bestuderen van nieuwe of efficiëntere manieren om onze gezondheid te behouden, door ziektes te begrijpen en door de biologie van de menselijke cel te bestuderen.
Een klein deel van de medische bio-techsector richt zich op diergeneeskunde, hoewel de grotere industrie werkt aan behandelingen voor mensen, waarvan sommige uiteindelijk ook voor dieren kunnen worden gebruikt. Er zijn momenteel meer dan 250 producten voor de gezondheidszorg en vaccins op de markt afgeleid van biotechnologie, waarvan vele helpen bij het beheersen van voorheen onbehandelbare ziekten.
Wetenschappers in dit veld bestuderen de manier waarop bacteriën, planten en dierlijke cellen op een fundamenteel niveau functioneren. Soms wordt het DNA van deze cellen op genetisch niveau verstoord om de productie van bepaalde kenmerken te verhogen die medische toepassingen zouden kunnen hebben, zoals het verhogen van de productie van insuline door middel van genmanipulatie. In andere gevallen bestuderen wetenschappers enzymen in deze organismen die kunnen helpen bij het ontwikkelen van medicijnen of synthetische hormonen.
Onderzoekers hopen dat hun ontdekkingen in genetische manipulatie kunnen leiden tot genezing of tenminste vooruitgang in behandelingen voor verwoestende ziekten zoals Parkinson en Alzheimer.
Voorbeelden van medische biotechnologie
Wetenschappers zijn momenteel bezig met de ontwikkeling van een anti-lymfoomvaccin, dat wordt gemaakt door het kweken van genetisch gemanipuleerde tabaksplanten die zijn gemaakt om RNA van kwaadaardige B-cellen te vertonen. Dit kan bijna 20.000 levens per jaar redden.
Ze hebben ook verbandmiddelen gebruikt die gecoat zijn met Chitosan, een soort suiker afgeleid van garnalen en krabben, die helpen bij het genezen van wonden. Dit kan complicaties en zelfs sterfgevallen voorkomen die verband houden met chirurgische infecties en andere infecties.
Toepassingen van landbouwbiotechnologie
Agrarische biotechnologie is gericht op genetisch modificerende planten met het oog op het verhogen van de oogstopbrengsten of het introduceren van wenselijke eigenschappen om ze gemakkelijker te laten groeien in bepaalde gebieden met weer of ongedierte die anders het groeien moeilijk zouden maken.
Soms werken onderzoekers niet om de productie te verbeteren of om de teelt gemakkelijker te maken, maar om gewassen gewoon beter te laten smaken, er aantrekkelijker uit te zien, gezonder te zijn of langer in de schappen te staan. Agrarische biotech kan ook op dieren worden toegepast om de voedselproductie verbeteren of te maak het dier levendiger, dat bekend staat als dierlijke biotechnologie.
DNA-modificatie is een van de belangrijkste instrumenten voor de agrarische biotech-industrie. Het is vermeldenswaard dat selectief fokken een vorm van genetische modificatie is die door landbouwers wordt beoefend bijna net zo lang als mensen gewassen planten en vee hoeden, ernaar streven om meer gewassen te maken en groter, gezonder vee.
In moderne toepassingen zullen wetenschappers die werkzaam zijn in de agrarische biotech-industrie soms een gewenste eigenschap in een plant identificeren en vervolgens proberen het verantwoorde gen in een andere plant te vinden en dat gen vervolgens in de eerste plant zetten om die eigenschap te verbeteren. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld genen van de schimmel in maïs overgebracht Bacillus thuringiensis, die van nature resistent is tegen ongedierte zoals de Europese maïsboorder. Planten met deze genen produceren dan een eiwit dat van nature resistent is tegen dit ongedierte, waardoor de behoefte aan pesticide wordt verminderd.
Voorbeelden van Agricultural Biotech
Genetisch gemodificeerde organismen, of GGO's, zijn enkele van de meest bekende toepassingen van de biotech-industrie in het algemeen. Hoewel vaak gevreesd door het publiek, kunnen GGO's het gebruik van kunstmatige meststoffen, herbiciden en pesticiden verminderen door de planten vanaf het begin aan het hart te zetten. Meer dan 13,3 miljoen boeren over de hele wereld profiteren van de vooruitgang in agrarische biotech.
Degenen die toegang hebben tot slechts beperkte voedselkeuzes kunnen vaak onderworpen zijn aan gevaarlijke tekorten aan voedingsstoffen. Door voedsel te maken met toegevoegde voedingsstoffen, kunnen mensen in deze gebieden gezonder blijven, zelfs als ze slechts een handvol voedsel kunnen gebruiken. Een voorbeeld hiervan is gouden rijst die is doordrenkt met bèta-caroteen, waardoor het een goede bron van vitamine A is.
Een andere toepassing van agrarische biotechnologie is om gewassen te maken die kunnen worden geteeld in kleinere of minder gastvrije omgevingen. Wetenschappers hebben gewerkt aan het maken van voedingsmiddelen die de hoeveelheid voedsel die in een beperkte ruimte wordt geteeld maximaliseren, zelfs in moeilijke klimaten zoals vriestemperaturen of droogte beladen landen. Ze werken ook aan het vinden van een manier om gewassen te kweken die niet worden beïnvloed door water dat sterk zout is, zodat ze kunnen worden besproeid met zeewater.
Toepassingen van industriële biotechnologie
De meeste andere soorten biotechnologie vallen onder de titel van industriële biotechnologie. Dit omvat het gebruik van planten, mariene organismen, micro-organismen, algen en schimmels om dingen produceren zoals chemicaliën, materialen en energie voor industriële toepassingen.
Industriële biotechnologie is grotendeels gericht op milieuvriendelijke toepassingen die vervuiling verminderen en energie-efficiëntie verhogen. Micro-organismen en planten kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor het afbreken en oplossen van afvalproducten zoals zware metalen.
Het veld heeft een aantal van de meest innovatieve en veelbelovende benaderingen voor industriële groei bijgedragen die tegelijkertijd gunstig zijn voor de aarde, zoals biobrandstoffen, biologisch afbreekbare kunststoffen en nieuwe stoffen. Deze innovaties besparen bedrijven doorgaans geld en helpen het milieu te beschermen, waardoor ze populair worden bij zowel bedrijven als consumenten.
Afgezien van milieu-ontwikkelingen, industriële biotechnologie kan ook worden gebruikt in vele industrieën. Micro-organismen worden bijvoorbeeld al duizenden jaren gebruikt bij het maken van voedsel dat afhankelijk is van fermentatie, zoals kaas, bier, brood en wijn. In de afgelopen jaren hebben de ontwikkelingen in fermentatietechnologieën een revolutie teweeggebracht in de brouwerij- en kaasbereidingsindustrie. Wetenschappers blijven bio-engineering gebruiken om zowel de voedingsindustrie als andere industrieën te veranderen.
Voorbeelden van industriële biotechnologie
Spinnenwebben zijn een van de sterkste materialen in termen van treksterkte, in staat om nog meer kracht te nemen dan staal in vergelijking met dezelfde dwarsdoorsnede breedte. Wetenschappers hopen de eigenschappen van spinnenwebben te gebruiken om sterkere stoffen zoals kogelvrije vesten te maken, die sterker zijn dan Kevlar. Ze willen dit doen door genen van de spinnen bij geiten te gebruiken. De geiten produceren dan spin-zijde-eiwitten in hun melk, die gemakkelijker kunnen worden geproduceerd en verwerkt dan zijde van spinnen.
Industriële biotech groei
Hoewel het misschien wel de nieuwste van de drie belangrijkste biotechnologietypen is, wordt het vaak de "derde golf" van biotech genoemd, industriële biotechnologie is de snelst groeiende biotechsector en zou binnen afzienbare tijd de grootste kunnen worden. Een ding dat industriële biotechnologie zo succesvol maakt, is de snelheid waarmee innovaties van het laboratorium naar de commerciële sector kunnen gaan, wat slechts twee tot vijf jaar is, een dramatisch kortere periode dan voor vooruitgang in de medische of agrarische sector.
Topbedrijven in Biotech
Hoewel de industriële sector misschien wel het snelst groeiende type biotech-bedrijf is, bevinden de meeste van de topbiotechbedrijven vanaf 2018 zich nog steeds op het medische vlak vanwege de enorme winstgevendheid van innovaties op dat gebied. Dat gezegd zijnde, beginnen industriële biotech bedrijven nu steeds vaker op deze lijsten te verschijnen.
Amgen, bekend om zijn ontstekingsremmende geneesmiddelen Enbrel en anti-infectiemiddelen Neulasta en Neupogen, is het grootste biotechbedrijf vanaf 2018, volgens het tijdschrift Forbes. Gilead Sciences staat op de tweede plaats en staat al vele jaren in het topbiotechbedrijf. Het is het best bekend voor zijn antivirale geneesmiddelen die worden gebruikt voor de behandeling van HIV / AIDS, leverziekte, kanker, ontstekingsziekte, ademhalingsaandoeningen en cardiovasculaire problemen.
Als nr. 5 van de beste biotechbedrijven in 2018 staat Vertex Pharmaceuticals bekend als een van de eerste biotechbedrijven die experimenteert met een rationele strategie voor het ontwerpen van geneesmiddelen, wat inhoudt dat wetenschappers eerst een chemische structuur ontwerpen en optimaliseren om een aandoening te behandelen en vervolgens op zoek gaan chemische stoffen die aan die structuur kunnen voldoen en dus als een geschikt geneesmiddel kunnen dienen. Het # 6-gerangschikte bedrijf, Illumina, is niet gespecialiseerd in farmaceutische producten, maar in de analyse en sequencing van genetische variaties, zoals genoomsequencing en genexpressieprofilering.
Het enige bedrijf dat op de top 10 biotechbedrijvenlijst staat in 2018 en niet volledig gericht is op medische toepassingen, is Agilent Technologies, dat een scala aan producten creëert, variërend van laboratoriumbenodigdheden tot software en consumptiegoederen. Het bedrijf houdt zich bezig met voedselveiligheid, milieu-ontwikkelingen, chemicaliën en alternatieve energie. Dat gezegd zijnde, ze hebben nog steeds medische afdelingen die werkzaam zijn in farmaceutica, diagnostica, therapeutica en onderzoek.
