Bioteknologi adalah industri yang berfokus pada manipulasi organisme hidup untuk menghasilkan produk komersial. Namun, ini adalah pandangan yang sangat luas dari industri ilmiah yang berkembang pesat ini.
Dengan definisi seperti itu, pertanian dan peternakan berabad-abad akan memenuhi syarat sebagai jenis bioteknologi. Pemahaman dan penggunaan modern dari ilmu ini, juga dikenal sebagai biotek, telah disempurnakan untuk menciptakan obat baru dan tanaman tahan hama.
Inovasi semacam itu mulai berkembang ketika Stanely Cohen dan Herbert Boyer mendemonstrasikan kloning DNA di lab Stanford mereka pada tahun 1973. Bioteknologi telah menjadi bagian intrinsik dalam banyak aspek kehidupan modern sehari-hari.
Teknologi
Sejak percobaan kloning DNA pertama, teknik rekayasa genetika telah berkembang untuk menciptakan molekul biologis yang direkayasa serta mikroorganisme dan sel yang dirancang secara genetik. Ahli genetika juga telah mengembangkan cara untuk menemukan gen baru dan mencari tahu cara kerjanya serta menciptakan hewan dan tumbuhan transgenik.
Di tengah revolusi bioteknologi ini, aplikasi komersial meledak. Industri berkembang di sekitar teknik seperti kloning gen (replikasi), mutagenesis terarah (mengarahkan mutasi genetik) dan Pengurutan DNA. Interferensi RNA, pelabelan dan deteksi biomolekul, dan amplifikasi asam nukleat juga dikembangkan dan diperkenalkan.
Pasar Biotek: Medis dan Pertanian
Industri bioteknologi sebagian besar terbagi menjadi pasar medis dan pertanian. Meskipun bioteknologi giat juga diterapkan di bidang lain, seperti produksi industri bahan kimia dan bioremediasi, penggunaan di bidang ini masih terspesialisasi dan terbatas.
Di sisi lain, industri medis dan pertanian telah mengalami revolusi bioteknologi. Ini termasuk upaya penelitian dan pengembangan baru — dan terkadang kontroversial —. Bisnis telah berkembang untuk memanfaatkan ledakan perkembangan bioteknologi. Bisnis ini telah mengembangkan strategi untuk menemukan, mengubah, atau memproduksi biomolekul dan organisme baru melalui bioteknologi.
Revolusi Startup Bioteknologi
Bioteknologi memperkenalkan pendekatan baru untuk pengembangan obat yang tidak mudah diintegrasikan ke dalam pendekatan yang berfokus pada kimia yang digunakan oleh sebagian besar perusahaan farmasi mapan. Pergeseran ini memicu munculnya banyak perusahaan rintisan, dimulai dengan pendirian Cetus (sekarang bagian dari Novartis Diagnostics) dan Genentech pada pertengahan 1970-an.
Karena ada komunitas modal ventura yang mapan untuk industri teknologi tinggi di Silicon Valley, banyak perusahaan bioteknologi awal juga berkumpul di San Francisco Bay Area. Selama bertahun-tahun, banyak perusahaan rintisan telah didirikan untuk mengejar pasar ini.
Pusat inovasi dikembangkan di A.S. di kota-kota seperti Seattle, San Diego, Research Triangle Park North Carolina, Boston, dan Philadelphia. Pusat bioteknologi internasional termasuk kota-kota seperti Berlin, Heidelberg, dan Munich di Jerman; Oxford dan Cambridge di Inggris Raya; dan Lembah Medicon di Denmark timur dan Swedia selatan.
Merancang Obat Baru Lebih Cepat
Bioteknologi medis, dengan pendapatan melebihi $ 150 miliar per tahun, menerima sebagian besar investasi bioteknologi dan dolar penelitian. Bagian bioteknologi ini bergerak di sekitar jalur penemuan obat, yang dimulai dengan penelitian dasar untuk mengidentifikasi gen atau protein yang terkait dengan penyakit tertentu yang dapat digunakan sebagai target obat dan diagnostik spidol.
Begitu target gen atau protein baru ditemukan, ribuan bahan kimia disaring untuk menemukan obat potensial yang memengaruhi target. Bahan kimia yang kelihatannya dapat bekerja sebagai obat (kadang-kadang dikenal sebagai "hit") kemudian perlu dioptimalkan, diperiksa untuk mengetahui efek samping toksiknya, dan diuji dalam uji klinis.
Perusahaan Bioteknologi Medis
Biotek telah berperan penting dalam penemuan obat awal dan tahap penyaringan. Sebagian besar perusahaan farmasi besar memiliki program penelitian penemuan target yang sangat bergantung pada bioteknologi. Perusahaan baru yang lebih kecil seperti Exelixis, BioMarin Pharmaceuticals, dan Cephalon (diakuisisi oleh Teva Pharmaceutical) berfokus pada penemuan dan pengembangan obat dengan sering menggunakan hak milik yang unik teknik.
Selain pengembangan obat langsung, perusahaan seperti Abbott Diagnostics dan Becton, Dickinson and Company (BD) mencari cara untuk menggunakan gen terkait penyakit baru untuk membuat diagnosis klinis baru.
Banyak dari tes ini mengidentifikasi pasien yang paling responsif terhadap obat baru yang masuk ke pasar. Selain itu, penelitian pendukung untuk obat baru adalah daftar panjang perusahaan penelitian dan pemasok laboratorium yang menyediakan kit dasar, reagen, dan peralatan.
Misalnya, perusahaan seperti Thermo-Fisher, Promega, dan sejumlah perusahaan lainnya menyediakan peralatan dan perlengkapan laboratorium untuk penelitian bioscience. Perusahaan seperti Molecular Devices dan DiscoveRx menyediakan sel yang direkayasa secara khusus dan sistem deteksi untuk menyaring obat baru yang potensial.
Bioteknologi Pertanian: Makanan Lebih Baik
Bioteknologi yang sama yang digunakan untuk pengembangan obat juga dapat meningkatkan produk pertanian dan makanan. Namun, tidak seperti obat-obatan, rekayasa genetika tidak menghasilkan banyak sekali startup ag-bioteknologi baru. Perbedaannya mungkin adalah bahwa, terlepas dari lompatan teknologi ke depan, bioteknologi tidak secara mendasar mengubah sifat industri pertanian.
Memanipulasi tanaman dan ternak untuk mengoptimalkan genetika untuk meningkatkan kegunaan dan meningkatkan hasil telah berlangsung selama ribuan tahun. Dalam cara berbicara, bioteknologi menyediakan metode baru yang nyaman. Perusahaan pertanian yang sudah mapan, seperti Dow dan Monsanto (yang diakuisisi oleh Bayer), hanya mengintegrasikan bioteknologi ke dalam program R&D mereka.
Tanaman dan Hewan GMO
Sebagian besar fokus pada bioteknologi sedang aktif perbaikan tanaman, yang secara bisnis sudah cukup sukses. Sejak jagung hasil rekayasa genetika pertama kali diperkenalkan pada tahun 1994, bahan pokok tanaman transgenik seperti gandum, kedelai, dan tomat telah menjadi hal yang biasa.
Sekarang, lebih dari 90% jagung, kedelai, dan kapas yang ditanam di AS direkayasa secara biologis. Meskipun tertinggal dari tanaman rekayasa hayati, penggunaan bioteknologi untuk perbaikan hewan ternak juga cukup lazim.
Dolly, domba hasil kloning pertama, diciptakan pada tahun 1996. Sejak itu, kloning hewan menjadi lebih umum, dan jelas bahwa hewan ternak transgenik segera terjadi cakrawala — pada 2019, AquaBounty (penanam salmon hasil rekayasa genetika) menerima persetujuan dari FDA untuk membangun fasilitas mereka di Indiana dan impor mereka telur salmon yang direkayasa, untuk dibesarkan untuk makanan di A.S.
Meskipun organisme hasil rekayasa genetika (GMO) telah menimbulkan banyak kontroversi dalam beberapa tahun terakhir, ag-biotech telah menjadi cukup mapan. Menurut briefing terbaru yang tersedia dari International Service for the Acquisition of Agri-biotech Aplikasinya, penanaman tanaman hasil rekayasa genetika mencapai 189,8 juta hektar pada 2017, naik dari 185,1 juta hektar pada tahun 2016.