Czym jest biotechnologia?

Według definicji OECD biotechnologia to zastosowanie metod naukowych i inżynieryjnych do obróbki materiałów
czynnikami biologicznymi w celu pozyskania dóbr i usług.

Biotechnologia to ogromna gałąź nauki i przemysłu, która łączy różne dziedziny, takie jak genetyka, biologia, inżynieria
genetyczna, mikrobiologia, medycyna, immunologia, biochemia, informatyka i inne, i która już dziś, dzięki swym
wytworom oddziałuje na sposób, w jaki wytwarza się leki, leczy skomplikowane schorzenia, chroni środowisko, uprawia
się rośliny i produkuje żywność.

Przełomowym dla postępu w biotechnologii okazało się poznawanie genomów mikroorganizmów, roślin, zwierząt i
człowieka, a także roli poszczególnych genów. Wiedza zdobywana na tym polu otwiera przed nauką praktycznie
nieograniczone możliwości.

W ramach najszerszego pojęcia „biotechnologia” wyróżnia się obecnie 3 odrębne działy: biotechnologię tzw. białą,
czerwoną i zieloną.

„Biała biotechnologia” to szybko rozwijająca się dziedzina, która ma zastosowanie w procesach przemysłowych.
Wykorzystuje ona żywe komórki np. pleśni, drożdży czy bakterii oraz enzymy do wytwarzania nowych produktów lub
procesów przetwórczych. Biała biotechnologia wykorzystuje mikroorganizmy, często ulepszone przy zastosowaniu
inżynierii genetycznej, w celu wytwarzania antybiotyków, witamin, szczepionek i białek na użytek medycyny. Ulepszone
komórki mikroorganizmów pracują jako komórkowe fabryki, produkując także liczne enzymy głównie dla przemysłu
chemicznego (np. produkcja proszków do prania o lepszej charakterystyce dla środowiska). Enzymy odgrywają także
pierwszoplanową rolę w degradacji substancji odnawialnych i przetwarzaniu ich na substancje chemiczne, pestycydy,
bio-degradowany plastik czy też ekologiczne paliwa (bioetanol).

„Czerwona biotechnologia” jest związana z medycyną i ochroną zdrowia, a wykorzystuje się ją między innymi przy
tworzeniu nowych leków, w diagnostyce, w przeciwdziałaniu i leczeniu dotychczas nieuleczalnych chorób. Lecznicze
preparaty biotechnologiczne stanowią obecnie ok. 20 % sprzedawanych lekarstw i ok. 50% będących na etapie badań
klinicznych. Postęp osiągnięty w ostatnich latach był możliwy dzięki zsekwencjonowaniu genomu ludzkiego oraz
inwestycjom w tzw. technologie ułatwiające (enabling technologies) i patenty. To właśnie ochrona własności
intelektualnej zapewnia zamianę odkryć w korzyści dla indywidualnych osób oraz gwarantuje zwrot nakładów
poniesionych przez przemysł.

Obecnie znanych jest blisko 30.000 schorzeń i chorób, a tylko ok. 10.000 z nich można skutecznie leczyć. Postęp
notowany w biotechnologii daje nadzieję na zapobieganie i leczenie nie tylko bardzo rzadkich chorób, ale i tak
popularnych jak choroby serca, rak czy Alzheimer.

Nowe możliwości medycyny uzyskiwane dzięki biotechnologii owocują powstaniem wręcz odrębnych dziedzin nauki (np.
farmakogenetyka – bada wpływ, który mogą mieć geny na indywidualną reakcję organizmu na lekarstwa) i całkowicie
nowych narzędzi oddawanych do dyspozycji lekarzy (np. testy genetyczne – służące przewidywaniu odziedziczalności
chorób i podatności na nie, szczególnie w przypadku rzadkich chorób).

Wszystkie te osiągnięcia polepszają jakość życia i przybliżają ludzkość do realizacji niespełnionych dotąd marzeń o
skutecznym zapobieganiu i leczeniu chorób.

„Zieloną biotechnologię” uważa się za następny etap „zielonej rewolucji” w rolnictwie, która uratowała setki milionów
istnień ludzkich począwszy od lat 70-tych, a dziś może zapewnić zaspokojenie potrzeb żywnościowych raptownie
przyrastającej populacji na ziemi, w sposób lepszy dla środowiska naturalnego i bezpieczniejszy dla zdrowia ludzi.

Biotechnologia w rolnictwie wykorzystywana jest przede wszystkim do ulepszania gatunków roślin uprawnych o dużym
znaczeniu gospodarczym poprzez wprowadzenie genów warunkujących powstanie nowych cech w tych roślinach. Te
nowe cechy mają ogromne znaczenie w ochronie roślin albo podnoszą wartość odżywczą lub przetwórczą.

Obecnie „zielona biotechnologia” zaznacza się w 3 głównych sferach:

- Produkcji roślin in vitro. Przy użyciu tej techniki reprodukuje się całe rośliny z ich części, a nawet pojedynczych
komórek, w sterylnych, laboratoryjnych warunkach uzyskując efekt jednorodności genetycznej i uwolnienia
namnożonego materiału od chorób.

- Inżynierii genetycznej. Pozwala ona na selektywne i precyzyjne umieszczenie genów warunkujących dobroczynne
cechy w genomie rośliny lub zwierzęcia. Ulepszony organizm zachowuje swoje wszystkie właściwości i zyskuje jeszcze
dodatkową cechę o dużym znaczeniu z punktu widzenia ekonomii, zdrowia lub ochrony środowiska.

- Hodowli z wykorzystaniem markerów molekularnych. Jest to połączenie tradycyjnej hodowli selekcyjnej z inżynierią
genetyczną. Markery molekularne to krótkie sekwencje DNA przyłączane do pożądanej cechy, którą hodowca chce
uzyskać w wyniku krzyżowania i selekcji nowej odmiany. Można je łatwo wykryć w selekcjonowanych liniach i dzięki
temu być pewnym występowania danej cechy. Zastosowanie markerów molekularnych znacznie upraszcza prace i
przyspiesza powstawanie nowych, wydajniejszych odmian.

Biotechnologia rolnicza rozwija się bardzo intensywnie głównie w obu Amerykach, Australii, Chinach, a ostatnio także w
Rosji i Indiach. Analizy i raporty publikowane w ostatnich latach przez OECD i unijny Joint Research Center wskazują na
ogromny potencjał zielonej biotechnologii w rozwiązywaniu problemów z ochroną upraw rolniczych przed chorobami i
szkodnikami w krajach Unii Europejskiej. Jej zastosowanie w Europie przyczyniłoby się do znacznego podniesienia
wydajności, obniżenia corocznych strat płodów rolnych, zredukowania ilości stosowanych pestycydów i obniżenia
kosztów produkcji.