Historia biotechnologii - History of biotechnology

Piwowarstwo było wczesnym przykładem biotechnologii

Biotechnologia to stosowanie zasad naukowych i inżynierskich do przetwarzania materiałów przez czynniki biologiczne w celu dostarczania towarów i usług. Od samego początku biotechnologia utrzymywała bliskie stosunki ze społeczeństwem. Chociaż obecnie najczęściej kojarzona jest z rozwojem narkotyków , historycznie biotechnologia była głównie kojarzona z żywnością, zajmując się takimi kwestiami, jak niedożywienie i głód . Historia biotechnologii zaczyna się od zymotechnologii , która rozpoczęła się od skupienia się na technikach warzenia piwa. Jednak do I wojny światowej zymotechnologia rozwinęła się, aby rozwiązać większe problemy przemysłowe, a potencjał fermentacji przemysłowej dał początek biotechnologii. Jednak zarówno projekty dotyczące białka jednokomórkowego, jak i gazoholu nie przyniosły postępu z powodu różnych problemów, w tym publicznego oporu, zmieniającej się sceny gospodarczej i zmian władzy politycznej.

Jednak powstanie nowej dziedziny, inżynierii genetycznej , wkrótce sprawi, że biotechnologia znajdzie się na czele nauki w społeczeństwie i nastąpi zażyłe stosunki między społecznością naukową, opinią publiczną i rządem. Debaty te zostały ujawnione w 1975 roku na konferencji Asilomar , na której Joshua Lederberg był najbardziej gorącym zwolennikiem tej rozwijającej się dziedziny biotechnologii. Już w 1978 roku, wraz z rozwojem syntetycznej insuliny ludzkiej , twierdzenia Lederberga potwierdziły się, a przemysł biotechnologiczny szybko się rozwijał. Każdy nowy postęp naukowy stawał się wydarzeniem medialnym mającym na celu zdobycie poparcia społecznego, a do lat 80-tych biotechnologia wyrosła na obiecujący, prawdziwy przemysł. W 1988 r. Tylko pięć białek z komórek zmodyfikowanych genetycznie zostało zatwierdzonych jako leki przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), ale pod koniec lat 90. liczba ta wzrosłaby do ponad 125.

Dziedzina inżynierii genetycznej pozostaje gorącym tematem dyskusji w dzisiejszym społeczeństwie wraz z pojawieniem się terapii genowej , badań nad komórkami macierzystymi , klonowania i genetycznie modyfikowanej żywności . Chociaż w dzisiejszych czasach łączenie leków farmaceutycznych jako rozwiązań problemów zdrowotnych i społecznych wydaje się naturalne, ten związek biotechnologii służący potrzebom społecznym rozpoczął się wieki temu.

Geneza biotechnologii

Biotechnologia wyrosła z dziedziny zymotechnologii lub zymurgii, która rozpoczęła się jako poszukiwanie lepszego zrozumienia fermentacji przemysłowej, zwłaszcza piwa. Piwo było ważnym towarem przemysłowym, a nie tylko społecznym. Pod koniec XIX wieku w Niemczech browarnictwo przyczyniło się do wytworzenia produktu narodowego brutto w takim samym stopniu, jak stal, a podatki od alkoholu okazały się znaczącym źródłem dochodów rządu. XIX w. Technologii warzenia piwa poświęcono instytuty i płatne konsultacje. Najbardziej znanym był prywatny Carlsberg Institute, założony w 1875 roku, w którym zatrudniony był Emil Christian Hansen, który był pionierem czystego procesu drożdżowego w celu niezawodnej produkcji spójnego piwa. Mniej znane były prywatne firmy doradcze doradzające branży piwowarskiej. Jeden z nich, Zymotechnic Institute, został założony w Chicago przez urodzonego w Niemczech chemika Johna Ewalda Siebela.

Okres rozkwitu i ekspansji zymotechnologii nastąpił podczas I wojny światowej w odpowiedzi na potrzeby przemysłu w zakresie wsparcia wojny. Max Delbrück uprawiał drożdże na ogromną skalę podczas wojny, aby zaspokoić 60% zapotrzebowania Niemiec na paszę dla zwierząt. Związki innego produktu fermentacji, kwasu mlekowego , uzupełnione brakiem płynu hydraulicznego, glicerol . Po stronie aliantów rosyjski chemik Chaim Weizmann wykorzystał skrobię, aby wyeliminować niedobór acetonu w Wielkiej Brytanii , kluczowego surowca kordytu , poprzez fermentację kukurydzy do acetonu. Potencjał przemysłowy fermentacji przerastał jej tradycyjną ojczyznę w browarnictwie, a „zymotechnologia” szybko ustąpiła miejsca „biotechnologii”.

W miarę rozszerzania się niedoborów żywności i kurczących się zasobów niektórzy marzyli o nowym rozwiązaniu przemysłowym. Węgier Károly Ereky ukuł słowo „biotechnologia” na Węgrzech w 1919 r., Aby opisać technologię opartą na przetwarzaniu surowców w bardziej użyteczny produkt. Zbudował rzeźnię dla tysiąca świń, a także fermę tuczu na 50 000 świń, hodując ponad 100 000 świń rocznie. Przedsiębiorstwo było ogromne, stając się jedną z największych i najbardziej dochodowych operacji mięsno-tłuszczowych na świecie. W książce zatytułowanej Biotechnologie Ereky rozwinął temat, który będzie powtarzany w XX wieku: biotechnologia może zapewnić rozwiązania kryzysów społecznych, takich jak niedobory żywności i energii. Dla Ereky'ego termin „biotechnologia” wskazywał na proces, w którym surowce mogą być biologicznie ulepszane w produkty użyteczne społecznie.

To hasło rozpowszechniło się szybko po pierwszej wojnie światowej, kiedy „biotechnologia” weszła do niemieckich słowników i została podjęta za granicą przez głodne biznesu prywatne firmy konsultingowe aż do Stanów Zjednoczonych. Na przykład w Chicago nadejście zakazu pod koniec I wojny światowej zachęciło przemysł biologiczny do stworzenia możliwości dla nowych produktów fermentacji, w szczególności rynku napojów bezalkoholowych. Emil Siebel, syn założyciela Instytutu Zymotechnic, zerwał z firmą swojego ojca i założył własne Biuro o nazwie „Biuro Biotechnologii”, które oferowało specjalistyczną wiedzę w zakresie fermentowanych napojów bezalkoholowych.

Przekonanie, że potrzeby społeczeństwa przemysłowego można zaspokoić poprzez fermentację odpadów rolniczych, było ważnym składnikiem „ruchu chemurgicznego”. Procesy oparte na fermentacji generowały produkty o coraz większej użyteczności. W latach czterdziestych najbardziej dramatyczna była penicylina . Chociaż został odkryty w Anglii, został wyprodukowany przemysłowo w USA przy użyciu procesu głębokiej fermentacji, pierwotnie opracowanego w Peoria w stanie Illinois. Ogromne zyski i oczekiwania opinii publicznej wywołane penicyliną spowodowały radykalną zmianę sytuacji przemysłu farmaceutycznego. Lekarze używali określenia „cudowny lek”, a historyk jej stosowania w czasie wojny, David Adams, zasugerował, że penicylina stanowiła dla społeczeństwa doskonałe zdrowie, które łączyło się z samochodem i domem marzeń amerykańskiej reklamy w czasie wojny. Od lat pięćdziesiątych XX wieku technologia fermentacji stała się również wystarczająco zaawansowana, aby produkować sterydy na skalę przemysłową. Szczególne znaczenie był ulepszony półsyntezę z kortyzonu którym uproszczone syntezę starego 31 krok do 11 etapów. Oszacowano, że zaliczka ta zmniejszyła koszt leku o 70%, czyniąc lek niedrogim i dostępnym. Obecnie biotechnologia nadal odgrywa kluczową rolę w produkcji tych związków i prawdopodobnie będzie to trwało przez wiele lat.

Penicylinę postrzegano jako cudowny lek, który przynosił ogromne zyski i oczekiwania społeczne.

Projekty dotyczące białek jednokomórkowych i gazoholi

Jeszcze większe oczekiwania wobec biotechnologii pojawiły się w latach sześćdziesiątych XX wieku w procesie, w którym powstało białko jednokomórkowe. Kiedy tak zwana luka białkowa zagroziła głodowi na świecie, lokalna produkcja żywności poprzez wyhodowanie jej z odpadów wydawała się być rozwiązaniem. To właśnie możliwości hodowania mikroorganizmów na ropie pobudziły wyobraźnię naukowców, decydentów i handlowców. Główne firmy, takie jak British Petroleum (BP), postawiły na to swoje futures. W 1962 roku BP zbudowało pilotażową fabrykę w Cap de Lavera w południowej Francji, aby promować swój produkt, Toprina. Wstępne prace badawcze w Lavera zostały przeprowadzone przez Alfreda Champagnata. W 1963 r. Rozpoczęto budowę drugiego pilotażowego zakładu BP w Grangemouth Oil Refinery w Wielkiej Brytanii.

Ponieważ nie było dobrze przyjętego terminu opisującego nową żywność, w 1966 roku na MIT wymyślono termin „ białko jednokomórkowe ” (SCP), aby zapewnić akceptowalny i ekscytujący nowy tytuł, unikając nieprzyjemnych skojarzeń z drobnoustrojami lub bakteriami.

Idea „żywności z oleju” stała się dość popularna w latach 70. XX wieku, kiedy w wielu krajach zbudowano obiekty do uprawy drożdży karmionych n- parafiną . W ZSRR były szczególnie entuzjastyczny Duży otwór „bvk” ( belkovo-vitaminny kontsentrat , czyli „białko witaminy koncentrat”) roślin przy ich rafineriach naftowych w Kstovo (1973) i Kiriszy (1974).

Jednak pod koniec lat siedemdziesiątych klimat kulturowy całkowicie się zmienił, ponieważ wzrost zainteresowania SCP miał miejsce na zmieniającej się scenie gospodarczej i kulturowej (136). Po pierwsze, cena ropy naftowej dramatycznie wzrosła w 1974 r., Tak że jej koszt za baryłkę był pięciokrotnie wyższy niż dwa lata wcześniej. Po drugie, pomimo ciągłego głodu na całym świecie, przewidywany popyt również zaczął się zmieniać z ludzi na zwierzęta. Program rozpoczął się od wizji uprawy żywności dla ludzi z Trzeciego Świata, ale zamiast tego produkt został wprowadzony jako pokarm dla zwierząt dla krajów rozwiniętych. Szybko rosnący popyt na pasze dla zwierząt sprawił, że rynek ten wydawał się bardziej atrakcyjny ekonomicznie. Ostateczny upadek projektu SCP nastąpił jednak w wyniku publicznego oporu.

Było to szczególnie wokalne w Japonii, gdzie produkcja była najbliższa realizacji. Pomimo całego swojego entuzjazmu dla innowacji i tradycyjnego zainteresowania żywnością produkowaną mikrobiologicznie, Japończycy jako pierwsi zakazali produkcji białek jednokomórkowych. Japończycy ostatecznie nie byli w stanie oddzielić idei ich nowej „naturalnej” żywności od dalekich od naturalnych konotacji oleju. Argumenty te zostały postawione na tle podejrzeń przemysłu ciężkiego, w którym wyrażano niepokój o drobne ślady ropy naftowej . W ten sposób publiczny opór wobec nienaturalnego produktu doprowadził do zakończenia projektu SCP jako próby rozwiązania problemu głodu na świecie.

Również w 1989 r. W ZSRR względy środowiskowe sprawiły, że rząd zdecydował o zamknięciu (lub przestawieniu się na inne technologie) wszystkich 8 wytwórni drożdży zasilanych parafiną, którymi dysponowało wówczas radzieckie Ministerstwo Przemysłu Mikrobiologicznego.

Pod koniec lat 70. biotechnologia zaoferowała inne możliwe rozwiązanie kryzysu społecznego. Eskalacja cen ropy w 1974 roku zwiększyła dziesięciokrotnie koszt energii w zachodnim świecie. W odpowiedzi rząd USA w odpowiedzi na kryzys energetyczny promował produkcję benzyny , benzyny z dodatkiem 10% alkoholu. W 1979 r., Kiedy Związek Radziecki wysłał wojska do Afganistanu, administracja Cartera w odwecie odcięła dostawy produktów rolnych, tworząc nadwyżkę rolnictwa w USA. W rezultacie fermentacja nadwyżek rolnych w celu syntezy paliwa wydawała się ekonomicznym rozwiązaniem. na niedobór ropy zagrożony wojną iracko-irańską . Zanim jednak udało się obrać nowy kierunek, polityczny wiatr ponownie się zmienił: administracja Reagana doszła do władzy w styczniu 1981 r. I wraz ze spadkiem cen ropy naftowej w latach 80. zakończyła wspieranie przemysłu gazoholowego, zanim się narodził.

Biotechnologia wydawała się być rozwiązaniem poważnych problemów społecznych, w tym głodu i kryzysu energetycznego na świecie. W latach sześćdziesiątych XX wieku konieczne byłyby radykalne środki, aby stawić czoła głodowi na świecie, a biotechnologia wydawała się być odpowiedzią. Jednak rozwiązania okazały się zbyt drogie i społecznie nie do przyjęcia, a rozwiązanie problemu głodu na świecie za pomocą żywności SCP zostało odrzucone. W latach 70. kryzys żywnościowy został zastąpiony kryzysem energetycznym i tutaj również biotechnologia zdawała się być odpowiedzią. Jednak po raz kolejny koszty okazały się zaporowe, ponieważ ceny ropy spadły w latach osiemdziesiątych. Zatem w praktyce implikacje biotechnologii nie były w pełni realizowane w takich sytuacjach. Ale wkrótce miało się to zmienić wraz z rozwojem inżynierii genetycznej .

Inżynieria genetyczna

Początki biotechnologii osiągnęły punkt kulminacyjny wraz z narodzinami inżynierii genetycznej . Były dwa kluczowe wydarzenia, które postrzegano jako przełom naukowy rozpoczynający erę, która połączy genetykę z biotechnologią. Jednym było odkrycie struktury DNA w 1953 r. Przez Watsona i Cricka, a drugim było odkrycie w 1973 r. Przez Cohena i Boyera techniki rekombinacji DNA , za pomocą której wycięto fragment DNA z plazmidu bakterii E. coli i przeniesione do DNA innego. Takie podejście mogłoby w zasadzie umożliwić bakteriom przyjęcie genów i wytwarzanie białek innych organizmów, w tym ludzi. Popularnie nazywana „inżynierią genetyczną”, została zdefiniowana jako podstawa nowej biotechnologii.

Inżynieria genetyczna okazała się tematem, który wprowadził biotechnologię na scenę publiczną, a interakcje między naukowcami, politykami i opinią publiczną określiły prace, które zostały wykonane w tej dziedzinie. Rozwój techniczny w tym czasie był rewolucyjny, a czasami przerażający. W grudniu 1967 r. Pierwszy przeszczep serca przeprowadzony przez Christiana Barnarda przypomniał opinii publicznej, że tożsamość fizyczna człowieka staje się coraz bardziej problematyczna. Podczas gdy w wyobraźni poetyckiej serce zawsze znajdowało się w centrum duszy, teraz istniała perspektywa definiowania jednostek przez serca innych ludzi. W tym samym miesiącu Arthur Kornberg ogłosił, że udało mu się biochemicznie zreplikować gen wirusa. „Życie zostało zsyntetyzowane” - powiedział szef National Institutes of Health. Inżynieria genetyczna znalazła się teraz w programie naukowym, ponieważ stała się możliwa identyfikacja cech genetycznych z chorobami, takimi jak talasemia beta i anemia sierpowata .

Odpowiedzi na osiągnięcia naukowe były zabarwione sceptycyzmem kulturowym. Z podejrzliwością spojrzano na naukowców i ich wiedzę. W 1968 roku brytyjski dziennikarz Gordon Rattray Taylor napisał niezwykle popularne dzieło The Biological Time Bomb . Przedmowa autora ukazała odkrycie przez Kornberga replikacji genu wirusa jako drogi do śmiertelnych błędów zagłady. Notatka wydawcy książki ostrzegała, że ​​w ciągu dziesięciu lat „Możesz poślubić półsztywnego mężczyznę lub kobietę… wybierz płeć swoich dzieci… stłumić ból… zmień swoje wspomnienia… i dożyj 150 lat, jeśli rewolucja naukowa nie zniszczy najpierw nas ”. Książka zakończyła się rozdziałem zatytułowanym „Przyszłość - jeśli w ogóle”. Podczas gdy w filmach rzadko pojawia się współczesna nauka, w tym okresie „ Star Treka ” science fiction i fakt naukowy zdawały się zbiegać. „ Klonowanie ” stało się popularnym słowem w mediach. Woody Allen satyrował klonowanie osoby z nosa w swoim filmie Sleeper z 1973 roku , a klonowanie Adolfa Hitlera z ocalałych komórek było tematem powieści Iry Levina , The Boys from Brazil z 1976 roku .

W odpowiedzi na te obawy społeczne naukowcy, przemysł i rządy w coraz większym stopniu wiązali moc rekombinowanego DNA z niezwykle praktycznymi funkcjami obiecanymi przez biotechnologię. Jedną z kluczowych postaci naukowych, które próbowały podkreślić obiecujące aspekty inżynierii genetycznej, był Joshua Lederberg , profesor ze Stanford i laureat Nagrody Nobla . Podczas gdy w latach sześćdziesiątych XX wieku „inżynieria genetyczna” opisywała eugenikę i prace związane z manipulacją ludzkim genomem , Lederberg podkreślił badania, które zamiast tego obejmowałyby mikroby. Lederberg podkreślił znaczenie skupienia się na leczeniu żywych ludzi. W artykule Lederberga z 1963 r. „Biological Future of Man” zasugerowano, że chociaż biologia molekularna może pewnego dnia umożliwić zmianę ludzkiego genotypu, „przeoczyliśmy eufenikę , inżynierię rozwoju człowieka”. Lederberg skonstruował słowo „eufenika”, aby podkreślić zmianę fenotypu po zapłodnieniu, a nie genotypu, który miałby wpływ na przyszłe pokolenia.

Wraz z odkryciem rekombinowanego DNA przez Cohena i Boyera w 1973 r. Narodził się pomysł, że inżynieria genetyczna będzie miała poważne konsekwencje dla ludzi i społeczeństwa. W lipcu 1974 roku grupa wybitnych biologów molekularnych pod przewodnictwem Paula Berga napisała do Science, sugerując, że konsekwencje tej pracy są tak potencjalnie destrukcyjne, że należy wstrzymać się do czasu, aż ich implikacje zostaną przemyślane. Ta sugestia została zbadana na spotkaniu w lutym 1975 r. Na Kalifornijskim Półwyspie Monterey, na zawsze uwiecznionym przez lokalizację, Asilomar . Jego historycznym rezultatem było bezprecedensowe wezwanie do wstrzymania badań, dopóki nie zostaną uregulowane w taki sposób, aby opinia publiczna nie musiała się martwić, i doprowadziło do 16-miesięcznego moratorium do czasu ustanowienia wytycznych National Institutes of Health (NIH).

Joshua Lederberg był głównym wyjątkiem, gdy podkreślał, jak to robił od lat, potencjalne korzyści. W Asilomar , w atmosferze sprzyjającej kontroli i regulacji, rozpowszechnił artykuł przeciwdziałający pesymizmowi i obawom przed nadużyciami z korzyściami wynikającymi z skutecznego stosowania. Opisał on "wczesną szansę na technologię o ogromnym znaczeniu dla medycyny diagnostycznej i terapeutycznej: gotową produkcję nieograniczonej różnorodności ludzkich białek . Analogiczne zastosowania można przewidzieć w procesie fermentacji do taniego wytwarzania niezbędnych składników odżywczych oraz w ulepszaniu drobnoustrojów dla produkcja antybiotyków i specjalnych przemysłowych chemikaliów. " W czerwcu 1976 roku 16-miesięczne moratorium na badania wygasło wraz z opublikowaniem przez Dyrektora Komitetu Doradczego (DAC) wytycznych NIH dotyczących dobrych praktyk. Określili zagrożenia związane z niektórymi rodzajami eksperymentów i odpowiednie warunki fizyczne do ich prowadzenia, a także listę rzeczy zbyt niebezpiecznych, aby w ogóle je wykonywać. Ponadto zmodyfikowane organizmy nie miały być badane poza laboratorium ani wpuszczane do środowiska.

Kryształy syntetycznej insuliny syntetyzowane przy użyciu technologii rekombinacji DNA

Choć Lederberg był nietypowy w Asilomar, jego optymistyczna wizja inżynierii genetycznej wkrótce doprowadziła do rozwoju przemysłu biotechnologicznego. W ciągu następnych dwóch lat, wraz ze wzrostem zainteresowania opinii publicznej zagrożeniami związanymi z badaniami nad rekombinowanym DNA, wzrosło również zainteresowanie jego technicznymi i praktycznymi zastosowaniami. Leczenie chorób genetycznych pozostało w sferze science fiction, ale wydawało się, że produkcja prostych ludzkich białek może być dobrym interesem. Insulina , jedno z mniejszych, najlepiej scharakteryzowanych i poznanych białek, była stosowana w leczeniu cukrzycy typu 1 od pół wieku. Został wyekstrahowany ze zwierząt w chemicznie nieco innej postaci niż produkt ludzki. Gdyby jednak można było produkować syntetyczną insulinę ludzką , można by zaspokoić istniejący popyt produktem, którego dopuszczenie byłoby stosunkowo łatwe do uzyskania od organów regulacyjnych. W latach 1975–1977 syntetyczna insulina „ludzka” była wyrazem aspiracji nowych produktów, które można by wytwarzać za pomocą nowej biotechnologii. Mikrobiologiczna produkcja syntetycznej insuliny ludzkiej została ostatecznie ogłoszona we wrześniu 1978 roku i została wyprodukowana przez firmę Genentech . Chociaż firma ta sama nie skomercjalizowała produktu, zamiast tego udzieliła licencji na metodę produkcji Eli Lilly and Company . W 1978 r. Uniwersytet Kalifornijski złożył również pierwszy wniosek o patent na gen, gen, który wytwarza ludzki hormon wzrostu , wprowadzając w ten sposób prawną zasadę, że geny mogą być opatentowane. Od tego czasu prawie 20% z ponad 20 000 genów ludzkiego DNA zostało opatentowanych.

Radykalną zmianę w konotacji „inżynierii genetycznej” z nacisku na odziedziczone cechy ludzi do komercyjnej produkcji białek i leków terapeutycznych, podsunął Joshua Lederberg. Jego szerokie obawy od lat sześćdziesiątych XX wieku były stymulowane entuzjazmem dla nauki i jej potencjalnych korzyści medycznych. Przeciwstawiając się wezwaniom do ścisłej regulacji, wyraził wizję potencjalnej użyteczności. Wbrew przekonaniu, że nowe techniki pociągną za sobą niewyobrażalne i niekontrolowane konsekwencje dla ludzkości i środowiska, wyłonił się rosnący konsensus w sprawie wartości ekonomicznej rekombinowanego DNA.

Technologia biosensorowa

Główny artykuł: Biosensor
Dalsze informacje: Bio-FET

MOSFET (tranzystor metal-tlenek-półprzewodnik polowy lub tranzystor MOS) wynalazł Mohammed M. atalla i Dawon Kahng 1959 i 1960 wykazały się dwa lata później LC Clark i C. Lyons wynalazł biosensora 1962 . biosensor MOSFET (BioFETs) zostały później rozwinięte, a one zostały już szeroko stosowane do pomiaru fizycznych , chemicznych , biologicznych i ekologicznych parametrów.

Pierwszy BioFET był tranzystor polowy jonów wrażliwe (ISFET), wynalezione przez Piet Bergveld dla elektrochemicznych i biologicznych aplikacji 1970. adsorpcji FET (ADFET) został opatentowany w 1974 roku PF Cox i wodór wrażliwego MOSFET wykazano autorstwa I. Lundstroma, MS Shivaramana, CS Svensona i L. Lundkvista w 1975 r. ISFET to specjalny typ MOSFET z bramką w pewnej odległości, w której metalowa bramka jest zastąpiona membraną wrażliwą na jony , roztworem elektrolitu i elektroda odniesienia . ISFET jest szeroko stosowany w zastosowaniach biomedycznych , takich jak wykrywanie hybrydyzacji DNA , wykrywanie biomarkerów z krwi , wykrywanie przeciwciał , pomiar glukozy , odczytywanie pH i technologia genetyczna .

XX wieku opracowano inne BioFET, w tym czujnik gazu FET (GASFET), czujnik ciśnienia FET (PRESSFET), chemiczny tranzystor polowy (ChemFET), referencyjny ISFET (REFET), zmodyfikowany enzymatycznie FET (ENFET) i immunologicznie zmodyfikowany FET (IMFET). Na początku XXI wieku opracowano BioFET, takie jak tranzystor polowy DNA (DNAFET), zmodyfikowany genowo FET (GenFET) i potencjał komórkowy BioFET (CPFET).

Biotechnologia i przemysł

Znak sponsorowany przez Genentech, ogłaszający, że South San Francisco jest „miejscem narodzin biotechnologii”.

Mając korzenie w mikrobiologii przemysłowej , sięgające wieków wstecz, nowy przemysł biotechnologiczny rozwijał się szybko, poczynając od połowy lat siedemdziesiątych. Każdy nowy postęp naukowy stał się wydarzeniem medialnym mającym na celu zdobycie zaufania inwestorów i poparcia społecznego. Chociaż oczekiwania rynku i społeczne korzyści płynące z nowych produktów były często zawyżane, wiele osób było przygotowanych na postrzeganie inżynierii genetycznej jako kolejnego wielkiego postępu technologicznego. W latach 80-tych biotechnologia charakteryzowała rodzący się prawdziwy przemysł, zapewniając tytuły powstającym organizacjom branżowym, takim jak Biotechnology Industry Organisation (BIO).

Po insulinie głównym przedmiotem zainteresowania byli potencjalni twórcy zysku w przemyśle farmaceutycznym: ludzki hormon wzrostu i cudowny lek na choroby wirusowe - interferon . Rak był głównym celem w latach siedemdziesiątych, ponieważ choroba w coraz większym stopniu była powiązana z wirusami. Do 1980 roku nowa firma Biogen wyprodukowała interferon poprzez rekombinację DNA. Pojawienie się interferonu i możliwość wyleczenia raka przyniosły w społeczności pieniądze na badania i zwiększyły entuzjazm skądinąd niepewnego i niepewnego społeczeństwa. Co więcej, w latach siedemdziesiątych XX wieku do trudnej sytuacji raka dodano w latach osiemdziesiątych AIDS , oferując ogromny potencjał rynku dla skutecznej terapii, a od razu rynek testów diagnostycznych opartych na przeciwciałach monoklonalnych. Do 1988 roku tylko pięć białek z komórek zmodyfikowanych genetycznie zostało zatwierdzonych jako leki przez Amerykańską Agencję ds.Żywności i Leków (FDA): syntetyczna insulina , ludzki hormon wzrostu , szczepionka przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu B , interferon alfa i tkankowy aktywator plazminogenu (TPa), do lizy skrzepów krwi. Jednak pod koniec lat 90. zatwierdzono by 125 leków zmodyfikowanych genetycznie.

Światowy kryzys finansowy w latach 2007–2008 doprowadził do kilku zmian w sposobie finansowania i organizacji przemysłu biotechnologicznego. Po pierwsze, doprowadziło to do spadku ogólnych inwestycji finansowych w tym sektorze w skali globalnej; a po drugie, w niektórych krajach, takich jak Wielka Brytania, doprowadziło to do zmiany strategii biznesowych skupionych na pierwszej ofercie publicznej (IPO) na poszukiwanie sprzedaży handlowej . Do 2011 r. Inwestycje finansowe w branży biotechnologicznej zaczęły ponownie rosnąć, a do 2014 r. Globalna kapitalizacja rynkowa osiągnęła 1 bln USD.

Inżynieria genetyczna również dotarła na front rolniczy. Nastąpił ogromny postęp od wprowadzenia na rynek genetycznie modyfikowanego pomidora Flavr Savr w 1994 roku. Firma Ernst and Young poinformowała, że ​​w 1998 r. 30% upraw soi w USA powinno pochodzić z nasion poddanych inżynierii genetycznej. W 1998 r. Około 30% upraw bawełny i kukurydzy w USA miało być również produktami inżynierii genetycznej .

Inżynieria genetyczna w biotechnologii pobudziła nadzieje zarówno dla białek terapeutycznych, leków, jak i samych organizmów biologicznych, takich jak nasiona, pestycydy, zmodyfikowane drożdże i zmodyfikowane komórki ludzkie do leczenia chorób genetycznych. Z perspektywy jej komercyjnych promotorów, przełomowe odkrycia naukowe, zaangażowanie przemysłu i oficjalne wsparcie w końcu zeszły się razem, a biotechnologia stała się normalną częścią biznesu. Zwolennicy ekonomicznego i technologicznego znaczenia biotechnologii nie byli już ikonoklastami. Ich przesłanie zostało w końcu zaakceptowane i włączone do polityki rządów i przemysłu.

Światowe trendy

Według Burrill and Company, branżowego banku inwestycyjnego, od czasu powstania branży zainwestowano ponad 350 miliardów dolarów w biotechnologię, a globalne przychody wzrosły z 23 miliardów dolarów w 2000 roku do ponad 50 miliardów dolarów w 2005 roku. Największy wzrost odnotowano w języku łacińskim. Ameryka, ale wszystkie regiony świata wykazują silne tendencje wzrostowe. Jednak od 2007 do 2008 r., Przynajmniej w Wielkiej Brytanii, nastąpiło załamanie losu biotechnologii w wyniku spadku inwestycji w obliczu awarii rurociągów biotechnologicznych i wynikającego z tego spadku zwrotu z inwestycji.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne