Le aziende biotecnologiche utilizzano organismi viventi per creare soluzioni tecnologiche per risolvere problemi quali malattie, inquinamento, agricoltura e qualsiasi altra area. Questo potrebbe variare dall'uso dei geni delle piante per ricavare cure mediche dall'uso di proteine da un fungo per rendere le colture meno suscettibili ai parassiti. Mentre ci sono molte applicazioni della biotecnologia, la maggior parte ricade nel settore medico, agricolo o industriale.
Suggerimenti
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I tre tipi di aziende biotecnologiche sono mediche, agricole e industriali.
Cos'è la biotecnologia?
La biotecnologia coinvolge lo studio e l'applicazione di sistemi biologici che si trovano negli organismi tra cui batteri, funghi, virus, piante e animali per fare progressi tecnologici. Per dirla in modo più semplice, la biotecnologia è l'uso di forme di vita (sia usando l'organismo stesso o qualcosa che ne deriva) per aiutare a risolvere i problemi attraverso la tecnologia.
Il termine fu originariamente coniato dall'ingegnere agricolo ungherese Karl Ereky nel 1919 per descrivere la combinazione di biologia e tecnologia. È difficile credere quanto il campo sia cresciuto nei cento anni da quando ha creato il termine.
L'industria biotecnologica, spesso abbreviata in "bio tech" o "biotech", è uno dei settori in più rapida crescita nella ricerca e sviluppo. Porta centinaia di miliardi di dollari ogni anno con nuove innovazioni che possono essere utilizzate in molti campi diversi. Questi progressi possono essere sviluppati per una vasta gamma di scopi, tra cui la preparazione di vaccini, l'alimentazione degli affamati, la creazione di nuovi biocarburanti, lo sviluppo di nuovi cosmetici o persino la produzione di birra.
Tipi di biotecnologie
Mentre le tre principali forme di biotecnologia sono medico, agricolo e industriale (a volte chiamate "biotecnologie rosse", "verdi" e "bianche", rispettivamente), ci sono molti diversi tipi di biotecnologia, alcuni dei quali non rientrano nell'ambito di questi tre campi principali e alcuni dei quali combinano più tipi. Ad esempio, la modificazione genetica delle piante da utilizzare in un vaccino coinvolge sia il settore agricolo che quello medico.
Applicazioni della biotecnologia medica
Quando la biotecnologia è usata per scopi che possono meglio la salute o ridurre la sofferenza di esseri umani o di altre creature, fa parte del settore della biotecnologia medica. Ciò comporta sia la ricerca di cure, diagnostica, terapie, vaccini e trattamenti per le malattie, sia la ricerca di modi per prevenire la malattia studiando modi nuovi o più efficienti per mantenere la nostra salute, comprendendo le malattie e studiando la biologia della cellula umana.
Una piccola parte del settore delle biotecnologie mediche si concentra sulla medicina veterinaria, anche se la maggiore industria lavora su trattamenti per l'uomo, alcuni dei quali potrebbero essere utilizzati anche per gli animali. Attualmente esistono sul mercato oltre 250 prodotti e vaccini sanitari derivati dalla biotecnologia, molti dei quali aiutano a controllare malattie precedentemente non curabili.
Gli scienziati in questo campo studiano il modo in cui i batteri, le cellule vegetali e animali funzionano a un livello fondamentale. A volte il DNA di queste cellule viene interrotto a livello genetico per aumentare la produzione di alcune caratteristiche che potrebbero avere applicazioni mediche, come aumentare la produzione di insulina attraverso la manipolazione dei geni. In altri casi, gli scienziati studiano gli enzimi in questi organismi che possono aiutare a sviluppare farmaci o ormoni sintetici.
I ricercatori sperano che le loro scoperte nell'ingegneria genetica possano portare a cure o almeno progressi nei trattamenti per malattie devastanti come il Parkinson e l'Alzheimer.
Esempi di Medical Biotech
Gli scienziati stanno attualmente sviluppando un vaccino anti-linfoma, che è stato creato coltivando piante di tabacco geneticamente modificate fatte per mostrare l'RNA da cellule B maligne. Questo potrebbe salvare circa 20.000 vite all'anno.
Hanno anche usato bende rivestite in chitosano, un tipo di zucchero derivato da gusci di gamberi e granchi, che aiutano a guarire le ferite. Questo potrebbe prevenire complicazioni e persino fatalità associate a infezioni chirurgiche e altre infezioni.
Applicazioni della biotecnologia agricola
La biotecnologia agricola è incentrata su piante geneticamente modificanti allo scopo di aumentare la resa delle colture o di introdurre caratteristiche desiderabili per renderle più facili da coltivare in particolari zone con condizioni meteorologiche o parassiti che altrimenti renderebbero difficile la crescita.
A volte, i ricercatori lavorano per non migliorare la produzione o semplificare la coltivazione, ma semplicemente per rendere le colture più gustose, per apparire più attraenti, per essere più sane o durare più a lungo sugli scaffali dei negozi. Il biotech agricolo può anche essere applicato agli animali per migliorare la produzione alimentare o a rendere l'animale più cordiale, che è noto come biotecnologia animale.
La modificazione del DNA è uno degli strumenti più importanti per l'industria delle biotecnologie agricole. Vale la pena notare che l'allevamento selettivo è una forma di modificazione genetica che è stata praticata dagli agricoltori fin quasi a quando gli umani hanno piantato colture e allevato il bestiame, sforzandosi di produrre raccolti più audaci e bestiame più grande e più sano.
Nelle applicazioni moderne, gli scienziati che lavorano nell'industria biotecnologica agricola identificheranno a volte una caratteristica auspicabile in una pianta e quindi cercheranno di trovare il gene responsabile in un'altra pianta e quindi metteranno quel gene nella prima pianta per migliorare quella caratteristica. Ad esempio, gli scienziati hanno trasferito i geni nel mais dal fungo Bacillus thuringiensis, che è naturalmente resistente ai parassiti come la piralide del mais europea. Le piante con questi geni producono quindi una proteina che è naturalmente resistente a questi parassiti, riducendo la necessità di pesticidi.
Esempi di Biotech agricolo
Gli organismi geneticamente modificati, o OGM, sono alcune delle applicazioni più note dell'industria biotech in generale. Sebbene spesso temuti dal pubblico, gli OGM possono ridurre l'uso di fertilizzanti artificiali, erbicidi e pesticidi rendendo le piante più sane dall'inizio. Oltre 13,3 milioni di agricoltori in tutto il mondo traggono vantaggio dai progressi nel settore delle biotecnologie agricole.
Chi ha accesso a selezioni alimentari limitate può spesso essere soggetto a pericolose carenze nutrizionali. Creando alimenti con sostanze nutritive aggiunte, le persone che vivono in queste aree possono rimanere più sane anche se possono accedere solo a una manciata di alimenti. Un esempio sarebbe il riso dorato che è stato infuso con beta-carotene, rendendolo una buona fonte di vitamina A.
Un'altra applicazione del biotech agricolo è la produzione di colture che possono essere coltivate in aree più piccole o in ambienti meno ospitali. Gli scienziati hanno lavorato per creare alimenti in grado di massimizzare la quantità di cibo coltivato in uno spazio limitato, anche in climi difficili come temperature gelide o terre aride. Stanno anche lavorando per trovare un modo per allevare colture che non sono influenzate dall'acqua altamente salata, quindi possono essere annaffiate con acqua di mare.
Applicazioni della biotecnologia industriale
La maggior parte degli altri tipi di biotecnologie rientrano nel titolo di biotecnologia industriale. Ciò comporta l'uso di piante, organismi marini, microrganismi, alghe e funghi produrre cose come prodotti chimici, materiali ed energia per applicazioni industriali.
La biotecnologia industriale si concentra in gran parte su applicazioni rispettose dell'ambiente che riducono l'inquinamento e aumentano l'efficienza energetica. Per esempio, microrganismi e piante possono essere usati per abbattere e dissolvere prodotti di scarto come i metalli pesanti.
Il settore ha contribuito con alcuni dei più innovativi e promettenti approcci alla crescita industriale che sono contemporaneamente vantaggiosi per la terra, come i biocarburanti, le plastiche biodegradabili e i nuovi tessuti. Queste innovazioni in genere fanno risparmiare denaro alle aziende e aiutano a proteggere l'ambiente, rendendolo così popolare sia per le aziende che per i consumatori.
Oltre agli sviluppi ambientali, la biotecnologia industriale può essere utilizzata anche in molti settori. Ad esempio, i microrganismi sono stati usati per migliaia di anni nella creazione di alimenti che si basano sulla fermentazione, come formaggio, birra, pane e vino. Negli ultimi anni, i progressi nelle tecnologie di fermentazione hanno rivoluzionato l'industria della birra e del formaggio. Gli scienziati continuano a utilizzare la bioingegneria per cambiare l'industria alimentare e altre industrie.
Esempi di Industrial Biotech
Le ragnatele sono uno dei materiali più resistenti in termini di resistenza alla trazione, in grado di prendere più forza dell'acciaio rispetto alla stessa larghezza della sezione trasversale. Gli scienziati sperano di usare le proprietà delle ragnatele per realizzare tessuti più resistenti come l'armatura, che sarebbe più forte del Kevlar. Mirano a farlo usando i geni dei ragni nelle capre. Le capre producono quindi proteine di seta ragno nel loro latte, che possono essere prodotte e manipolate più facilmente della seta dai ragni.
Crescita industriale di biotecnologie
Sebbene possa essere il più nuovo dei tre principali tipi di biotecnologia ed è spesso definita la "terza ondata" della biotecnologia, la biotecnologia industriale è il settore biotech in più rapida crescita e potrebbe diventare la più grande nel prossimo futuro. Una cosa che rende il biotech industriale un tale successo è la velocità con cui le innovazioni possono passare dal laboratorio al settore commerciale, che è solo da due a cinque anni, un periodo drammaticamente più breve di quello necessario per i progressi nei settori medico o agricolo.
Aziende migliori in Biotech
Mentre il settore industriale è forse il tipo di azienda biotech in più rapida crescita, la maggior parte delle migliori aziende biotech del 2018 sono ancora in campo medico a causa della massiccia redditività delle innovazioni in questo campo. Detto questo, le aziende biotech industriali stanno iniziando a comparire su questi elenchi sempre più frequentemente.
Amgen, noto per il suo farmaco antinfiammatorio Enbrel e farmaci anti-infezione Neulasta e Neupogen, è la più grande azienda biotech del 2018, secondo la rivista Forbes. Gilead Sciences è al secondo posto e si è classificata come la migliore azienda di biotecnologie da molti anni nel passato. È meglio conosciuto per i suoi farmaci anti-virali utilizzati per il trattamento dell'HIV / AIDS, malattie del fegato, cancro, malattie infiammatorie, condizioni respiratorie e problemi cardiovascolari.
N ° 5 delle principali aziende biotech nel 2018, Vertex Pharmaceuticals è noto per essere una delle prime aziende biotech a sperimentare una strategia razionale di progettazione di farmaci, il che significa che gli scienziati progettano e ottimizzano innanzitutto una struttura chimica per trattare una condizione e quindi cercano sostanze chimiche che potrebbero soddisfare quella struttura e quindi servire come farmaco adatto. Illumina, l'azienda numero 6, non è specializzata in prodotti farmaceutici, ma nell'analisi e sequenziamento di variazioni genetiche, come il sequenziamento del genoma e la profilazione dell'espressione genica.
L'unica azienda a classificarsi tra le prime 10 aziende biotech nel 2018 che non è completamente focalizzata sulle applicazioni mediche è Agilent Technologies, che crea una gamma di prodotti che vanno dalle forniture di laboratorio al software e ai beni di consumo. L'azienda si occupa di sicurezza alimentare, sviluppi ambientali, prodotti chimici e energie alternative. Detto questo, hanno ancora divisioni mediche che lavorano nel settore farmaceutico, nella diagnostica, nella terapia e nella ricerca.
