Išči

    Biotehnologija

    Struktura insulina.

    Biotehnologija je interdisciplinarna veda, ki združuje področja biologije, kemije in tehnologije, uporablja žive organizme, spec. celice in njihove dele v industrijske namene, v kmetijstvu, medicini, veterini in varovanju okolja.

    Nekateri zavračajo uporabo pojma biotehnologija, če postopek ali produkt ne vključujeta uporabe spoznanj molekularne biologije oz. aplikacij genskega inženirstva, ali pa skušajo to poudariti s sintagmo »nova oz. moderna biotehnologija« proti klasična biotehnologija, ki obsega predvsem pripravo fermentiranih živilskih izdelkov (pivo, vino, žganje, pekarstvo, kisarstvo, kisanje zelja in repe, sirarstvo, salamarstvo, priprava sojine omake ...).

    Vsebina

    Naziv

    Izraz biotehnologija prihaja iz grščine: bios (življenje), teuchos (orodje) in logos (preučevanje).

    Etimološko gre torej za »preučevanje orodij iz živih bitij«.

    Zgodovina biotehnologije

    Izraz »biotehnologija« je prvi uporabil madžarski znanstvenik Karl Ereky v svoji knjigi Biotechnologie der Fleisch-, Fett- und Milcherzeugung im landwirtschflichen Grossbetriebe.

    V leksikonu Veliki Brockhaus iz leta 1929 najdemo definicijo, da je biotehnologija preučevanje in industrijska aplikacija bioloških funkcij mikroskopskih oblik življenja (kvasovke, fermentirajoči organizmi…).

    V času II. svetovne vojne je bil uporabljen pojem biotehnologija za opis industrijske fermentacije v katerih so proizvajali industrijske surovine npr. aceton za izdelavo eksploziva kordita.

    Mejniki

    · Rekombinantna DNK tehnologija, 1973

    · Herb Boyer, UCSF, biokemik

    · Stanley Cohen, Stanford, genetik

    ·Genentech, 1976

    ·Herb Boyer in Robert Swanson - vložek rizičnega kapitala

    · Prvi produkt rDNK odobren s strani FDA

    · humani inzulin, 1982

    Klasifikacije biotehnologije

    Področja uporabe

    Farmacevtika / Zdravstveno varstvo

    Odkrivanje

    Kmetijska biotehnologija

    Okolje

    Področja:

    Obseg dejavnosti

    V obdobju prvih 25 let od razvoja rekombinantne tehnologije v raziskovalnih laboratorijih je samo v ZDA nastalo preko 2000 firm, ki so temeljile svoje delo na izkoriščanju novih spoznanj.

    Danes so na tržišču zdravil številni novi proizvodi (in več sto jih je v kliničnem testiranju). Trg teh proizvodov naj bi po nekaterih napovedih dramatično narasel:

    Podobno naj bi narasel trg kmetijskih biotehnoloških proizvodov :

    (od uporabe kmetijskih rastlin z izraženo odpornostjo proti rastlinskim škodljivcem do izboljšanih postopkov priprave in shranjevanja živil).

    Število biotehnoloških podjetij po državah

    Evropska Biotech v 2003

    Po študiji Biotechnology in Europe: 2006 Comparative study je bilo koncem 2004 v Evropi 2163 biotehnoloških podjetij (2200 v 2003), v katerih je bilo zaposlenih 96.500 ljudi, vključno z 42.500 v R&D in ki so porabila 7,6 milijard € za R&D.V kliničnem testiranju ali v pričakovanju odobritve je bilo 450 spojin. Dohodek je bil blizu 21,5 milijard €. Pridobile so 1,1 milijarda € rizičnega (venture) kapitala v letu 2004 (preko 787 milijonov € in 2003). Pridobila so 2,1 milijarde € pravic v 2004 (1,45 milijard3 € in 2003). Zagotovili so 1,8 milijarde € kreditnega financiranja v letu 2004 (1 milijarda € v 2003). Nastalo je 119 novih firm (130 v 2003) [5]

    Ameriška Biotech v 2003

    Po študiji Biotechnology in Europe: 2005 Comparative study je bilo koncem 2004 v ZDA 1991 biotehnoloških podjetij (2003: 1975), v katerih je bilo zaposlenih 190.500 ljudi (2003: 170.500), ki so porabile 21 milijard € za R&D (2003: 20 milijard €). V kliničnem testiranju ali v pričakovanju odobritve je bilo 1110 spojin (2002: 1164. Dohodek je bil blizu 41,5 milijard € (2003: blizu 40,5 milijard €. Privezala so 2,5 milijarde € rizičnega (venture) kapitala v letu 2004 (preko 2,2 milijard € in 2003). Pridobila so 5,4 milijard € pravic v 2004 (2,3 milijard € in 2003). Zagotovili so si skoraj 6,6 milijard € kreditnega financiranja v letu 2004 (6,0 milijard € v 2003). Nastalo je 78 novih firm.[5]

    Tekma med Evropo in Ameriko je še vedno neizenačena

    Pravzaprav je presenetljivo, da ob vsem tem ameriška biotech zagotovi zgolj enkrat večji prihodek od evropske.

    Pet največjih ameriških biotehnoloških podjetij (po dohodku/dobičku, v milijonih dolarjev)

    Podjetje Dohodek Dobiček
    Amgen, Inc. 10.550 2.363
    Genentech, Inc. 4.621 785
    Biogen, Inc. 2.212 25
    Genzyme 2.201 87
    Chiron Corp. 1.723 79

    Prvih 20 svetovnih biotehnoloških firm (2004)

    1. Amgen, ZDA

    2. Genentech, ZDA

    3. Serono, Švica

    4. Biogen Idec, ZDA

    5. Genzyme, ZDA

    6. Chiron Corp, ZDA

    7. Gilead Sciences, ZDA

    8. CSL, Avstralija

    9. MedImmune, ZDA

    10. Cephalon, ZDA

    11. Millennium Pharmaceuticals, ZDA

    12. Genencor International, ZDA

    13. ImClone Systems, ZDA

    14. Actelion, Švica

    15. Celgene, ZDA

    16. MGI Pharma, ZDA

    17. QLT, Kanada

    18. Nabi Biopharmaceuticals, ZDA

    19. AEterna Zentaris, Kanada

    20. Regeneron Pharmaceuticals, ZDA

    Ameriška biotehnološka industrija načrtuje za naslednjih deset let nezadržno rast, za kar naj bi bilo odgovornih nekaj ključnih pobud:

    Biotehnologija za zdravje

    Zdravje

    Zdravstveno varstvo je ena največjih industrij v ZDA z izrazitim trendom povečevanja.

    V letu 1960 so Američani porabili za zdravstveno varstvo 5.3 % bruto nacionalnega proizvoda (BNP). Letos naj bi ta številka dosegla 1 bilijon dolarjev, ali 14 % BNP. Od $1.1 bilijona naj bi vsaj $450 milijard odšlo za zdravljenje devetih poglavitnih bolezni.

    Zdravila pri tem dosegajo le 8 % skupnega stroška za zdravstvo ($125 milijard), medtem ko dopolnjujejo vsoto bolnišnična oskrba, kirurški posegi in druge oblike zdravljenja.

    Dejstvo pa je, da je napredek v zdravljenju z zdravili najgospodarnejši način zdravstvene nege, saj najučinkoviteje zmanjšuje druge stroške zdravljenja. Bistveni del biotehnologije danes sega v razvoj novih zdravil, največ jih je iz skupine biofarmacevtskih sredstev.

    CRC (Consulting Resources Corporation) ocenjuje, da bo trg humanih biotehnoloških zdravil narasel od 7,6 milijard $ v letu 1996 na vec kot 24 milijard $ v letu 2006, torej z letno povprečno stopnjo rasti 13 %. Za proizvodni sektor humanih diagnostičnih sredstev pričakujejo, da bo rasel s povprečno letno rastjo 9 % od $1,8 milijarde leta 1996 na priblžno 4 milijarde v letu 2006.

    Trenutno večji del biotehnološkega trga pokrivajo s prodajo večje biotehnološke firme, vkljucno z Amgenom, Genentechom in Genzyme-om, in sicer s produkti kot so eritropoetin (EPO), interferon in inzulin.

    Napovedi IMS Health: Danes je potrebnih v poprecju 10-14 let za razvoj zdravila (tj. od predkliničnih raziskav do uporabe), ob povprečnem strošku 800 milijonov $ in z uspešnostjo manj kot 10 %.

    Nekateri analitiki ocenjujejo, da se bo do leta 2010 “čas do trga” skrajšal na 3-5 let, s stroškom do 200 milijonov $ in z uspesnostjo 50 %.

    Po poročilu Frosta in Sullivana “epo” (eritopoetin), prvi uspeh Amgena™, zaseda približno 25 % vsega prometa. Faktorji stimulacije kolonij, inzulin, humani rastni hormon, beta in gama interferon ter vakcine predstavljajo preostanek tržnega deleža.

    IMS Napovedi

    Po IMSu je sedem biotech produktov v vrhu med 50 zdravili v svetu v 2003 (prodaja v vrednosti 15.1 milijard $ od skupne vrednosti za vseh 50 v višini 129 milijard $). Naslednjih 5 zdravil od 50 je bilo polsintetičnih (tj. proizvedenih s fermentacijo in/ali temeljenih na naravnih surovinah). Preostalih 38 je izdelanih s tradicionalno kemijsko sintezo.

    Ob sedanjem ritmu razvoja naj bi biotehnologija v prihodnje samo še pridobila v deležu t. i. “blockbuster-jev” (to so zdravila, katerih letna prodaja je večja kot 1 milijarda $). Po napovedi IMS naj bi od celote današnjih 67 zdravil v letu to število naraslo na preko 100 v letu 2007. Zlasti naj bi se povečalo število zdravil za kardiovaskularne in onkološke težave na račun nekoliko manjšega deleža zdravil za nevrološke bolnike.

    Istočasno ne smemo zanemariti nadaljnjega premika; namreč vse več bioloških zdravil, med njimi tudi “blockbusterjev” izstopa iz patentne zaščite in dopuščajo možnost prehoda v generično skupino (“biosimilars”). Kot opozarja revija Nature (vol 433, st. 7111) bo koncem letošnjega leta prešla patentna zaščita za zdravila, katerih trenutna letna prodaja presega 11,5 milijard US$. Sem šteje “blockbuster” kot je Epogen (letna prodaja 2,5 milijardi US$), omembe vreden je se Humulin, ki mu je iztekel patent 2002 pa še vedno v letni prodaji tehta milijardo US$.

    Nemedicinski trg

    Biotehnologija ne bo kmalu, če bo sploh kdaj, prehranila sveta, zlasti če potrebe po hrani ocenjujemo iz globalne perspektive in še posebej iz perspektive dežel Juga. To bo še naprej naloga klasičnega (konvencionalnega) kmetijstva.

    Sposobna pa je v veliki meri pomagati kmetijstvu pri njegovih nalogah, če seveda premaga bistveno oviro, ki je posredi. Ovira ni odsotnost ustreznih tehnologij, ki bi bile npr. uporabne tudi za svet v razvoju. Največji del biotehnološkega razvoja je naslonjen na vzpodbude in rešitve, ki jih usmerja razviti svet. Ocenjuje se, da npr. biotehnologija že vpliva na približno 21 % BDP v Evropski skupnosti.

    V tem stoletju bo človestvo po predvidevanjih doseglo in preseglo 10 milijard ljudi (po nekaterih napovedih po letu 2050). Potrebe po hrani ne bodo večje le kvantitativno, ampak tudi kvalitativno.

    Med letom 1992 in 2030 bo porabljene več hrane, kot jo je prebivalstvo zemlje porabilo od agrikulturnih začetkov do danes!

    Na področju prehranske biotehnologije je v razvoju kar nekaj pomembnih aplikacij. Gensko spreminjanje hrane za povečano vsebnost beljakovin in za toleranco na slanost in sušo pri rastlinah lahko pomagajo pri zmanjševanju lakote v svetu. Razen tega ima biotehnologija možnost pomakniti ponudbo svetovnega ribjega ulova iz negotovih količin do tržne niše, ki je primerljiva kmetijski proizvodnji in sicer s pomočjo marikulture in sladkovodne akvakulture.

    Kmetijska uporaba

    Kmetijska uporaba vključuje:

    Industrijska uporaba

    Industrijska raba biotehnologije vključuje različne sektorje:

    Viri in opombe

    Zunanje povezave