Biyoteknoloji Nedir? Biyoteknoloji Endüstrisine Genel Bakış

Biyoteknoloji nedir?, ticari ürünler yaratmak için canlı organizmaların manipülasyonuna odaklanan bir endüstridir. Ancak, bu hızla büyüyen bilimsel endüstrinin çok geniş bir görünümüdür.

Bu tanımlarla, yüzyıllar süren tarım ve hayvancılık biyoteknoloji türleri olarak nitelendirilecektir. Biyoteknoloji olarak da bilinen bu bilimin modern anlayışı ve kullanımı, yeni ilaçlar ve haşere dirençli ürünler oluşturmak için rafine edilmiştir.

Bu tür yenilikler Stanely Cohen ve Herbert Boyer, 1973’te Stanford laboratuvarlarında DNA klonlaması yaptığında gelişmeye başladı. Biyoteknoloji, modern günlük yaşamın birçok yönüne özgü hale geldi.

İlk DNA klonlama deneylerinden bu yana, tasarlanmış biyolojik moleküller ve genetik olarak tasarlanmış mikroorganizmalar ve hücreler oluşturmak için genetik mühendisliği teknikleri geliştirilmiştir. Genetikçiler ayrıca yeni genleri bulmak ve nasıl çalıştıklarını anlamak için yollar geliştirdiler ve transgenik hayvanlar ve bitkiler yarattılar.

Bu biyomühendislik devriminin ortasında ticari uygulamalar patladı. Bir endüstri, gen klonlama (replikasyon), yönlendirilmiş mutajenez (genetik mutasyonları yönlendiren) ve DNA sekanslama gibi teknikler etrafında gelişti. RNA enterferansı, biyomolekül etiketleme ve saptama ve nükleik asit amplifikasyonu da geliştirildi ve tanıtıldı.

Not: Gen klonlama ileride farklı bir başlık olarak ele alınacaktır.

Biyoteknoloji endüstrisi büyük ölçüde tıbbi ve tarımsal pazarlara ayrılmıştır. Girişimci biyoteknoloji, kimyasalların endüstriyel üretimi ve biyolojik iyileştirme gibi diğer alanlara da uygulansa da, bu alanlarda kullanım hala sınırlıdır.

Diğer yandan, tıp ve tarım endüstrileri biyoteknoloji devrimleri geçirmiştir. Bu, yeni ve bazen tartışmalı olan araştırma çabalarını ve geliştirme programlarını içermektedir. İşletmeler biyoteknoloji gelişimindeki patlamadan yararlanmak için gelişmiştir. Bu işletmeler biyomühendislik yoluyla yeni biyomolekülleri ve organizmaları keşfetmek, değiştirmek veya üretmek için stratejiler geliştirmektedirler.

Biyoteknoloji, kullanılan ilaç şirketlerinin çoğunun kimyasal olarak odaklanmış yaklaşıma kolayca entegre olmayan, ilaç geliştirmeye tamamen yeni bir yaklaşım getirmiştir. Bu değişim, 1970’lerin ortalarında Cetus (şimdi Novartis Diagnostics’in bir parçası) ve Genentech’in kurulmasından başlayarak startup ​​şirketlerinin dökülmesine neden oldu.

Silikon Vadisi’nde yüksek teknoloji endüstrisi için kurulmuş bir risk sermayesi topluluğu olduğundan, erken biyoteknoloji şirketlerinin çoğu San Francisco Körfez Bölgesi’nde de kümelenmiştir. Yıllar geçtikçe, bu piyasayı sürdürmek için sayısız startup ​​şirketi kuruldu.

Seattle, San Diego, Kuzey Carolina Araştırma Üçgeni Parkı, Boston ve Philadelphia gibi şehirlerde inovasyon merkezleri gelişti. Uluslararası biyoteknoloji merkezleri arasında Almanya’daki Berlin, Heidelberg ve Münih; İngiltere’de Oxford ve Cambridge; doğu Danimarka ve güney İsveç’teki Medicon Vadisi.

Yıllık geliri 150 milyar doları aşan tıbbi biyoteknoloji, biyoteknolojik yatırım ve araştırma dolarlarının büyük bir kısmını alıyor. Biyoteknolojinin bu kısmı, ilaç hedefleri ve teşhis belirteçleri olarak kullanılabilecek belirli hastalıklarla ilişkili genleri veya proteinleri tanımlamak için temel araştırmalarla başlayan ilaç keşfi boru hattı etrafında yer alır.

Yeni bir gen veya protein hedefi bulunduğunda, binlerce kimyasal, hedefi etkileyen potansiyel ilaçları bulmak için taranır. İlaç olarak çalışabilecek gibi görünen kimyasalların (bazen “isabet” olarak da bilinir) optimize edilmeleri, toksik yan etkiler açısından kontrol edilmeleri ve klinik çalışmalarda test edilmeleri gerekir.

Biyoteknoloji, ilk ilaç keşfi ve tarama aşamalarında etkili olmuştur. Çoğu büyük ilaç şirketi , biyoteknolojiye büyük ölçüde bağımlı olan aktif hedef bulma araştırma programlarına sahiptir. Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals ve Cephalon (Teva Pharmaceutical tarafından satın alındı) gibi daha küçük şirketler, genellikle benzersiz tescilli teknikler kullanarak ilaç keşfi ve geliştirmeye odaklanmıştır.

Doğrudan ilaç geliştirmeye ek olarak, Abbott Diagnostics ve Becton, Dickinson ve Company (BD) gibi şirketler, yeni klinik teşhisler oluşturmak için hastalıkla ilgili yeni genleri kullanmanın yollarını ararlar.

Bu testlerin birçoğu, piyasaya çıkan yeni ilaçlar için en duyarlı hastaları tanımlar. Ayrıca, yeni ilaçlar için araştırmayı desteklemek, temel kitler, reaktifler ve ekipman sağlayan araştırma ve laboratuvar tedarik şirketlerinin uzun bir listesidir.

Örneğin, Thermo-Fisher, Promega ve diğer pek çok şirket, biyobilim araştırmaları için laboratuvar araçları ve ekipmanları sağlar. Molecular Devices ve DiscoveRx gibi şirketler, potansiyel yeni ilaçların taranması için özel olarak tasarlanmış hücreler ve tespit sistemleri sağlar.

İlaç geliştirme için kullanılan biyoteknoloji aynı zamanda tarım ve gıda ürünlerini de geliştirebilir. Bununla birlikte, farmasötiklerin aksine, genetik mühendisliği yeni ag-biyoteknoloji girişimlerinin döküntüsünü yaratmadı. Aradaki fark, ileriye yönelik teknolojik sıçramaya rağmen, biyoteknoloji tarım endüstrisinin doğasını temelden değiştirmemiş olabilir.

Genetiği iyileştirmek ve verimi arttırmak için genetiği optimize etmek amacıyla mahsul ve hayvancılığın manipüle edilmesi binlerce yıldır devam etmektedir. Bir bakıma, biyomühendislik uygun yeni bir yöntem sağlar. Dow ve Monsanto (Bayer tarafından satın alındı) gibi kurulan tarım şirketleri biyoteknolojiyi Ar-Ge programlarına entegre ettiler.

Ag-biyoteknolojiye odaklananların çoğu, bir işletme olarak oldukça başarılı olan mahsullerin iyileştirilmesi üzerinedir. İlk genetik olarak değiştirilmiş mısır 1994 yılında piyasaya sürüldüğünden beri, buğday, soya fasulyesi ve domates gibi transgenik mahsuller norm haline gelmiştir.

Şimdi, ABD’de yetiştirilen mısır, soya fasulyesi ve pamuğun % 90’ından fazlası biyomühendislik ürünüdür. Çiftlik hayvanlarının iyileştirilmesi için biyoteknolojinin kullanımı da oldukça yaygındır.

İlk klonlanmış koyun Dolly 1996’da kopyalandı. O zamandan beri hayvan klonlaması daha yaygın hale geldi ve transgenik çiftlik hayvanlarının hemen ufukta olduğunu açıkladı bizlere. Örneğin 2019’da AquaBounty (genetik olarak tasarlanmış somon yetiştiricileri), Indiana’da tesislerini inşa etmek ve ABD’de yemek için yetiştirilmek üzere tasarlanmış somon yumurtalarını ithal etmek için FDA’dan onay aldı.