Biotecnología

logo

NOTA! Aquest lloc utilitza cookies i tecnologies similars.

Si no canvieu la configuració del navegador, accepteu-ho. Llegir mes...

Accepto

Utilitzem cookies pròpies i de tercers per millorar els nostres serveis i mostrar publicitat relacionada amb les seves preferències mitjançant l'anàlisi dels seus hàbits de navegació. Si continua navegant, considerem que accepta el seu ús. Podeu canviar la configuració o obtenir més informació Clicant aqui:

La biotecnologia és la tecnologia basada en la biologia, especialment usada en agricultura, farmàcia, ciència dels aliments, ciències forestals i medicina.
Es desenvolupa amb un enfocament multidisciplinari que involucra diverses disciplines i ciències com biologia, bioquímica, genètica, virologia, agronomia, enginyeria, física, química, medicina i veterinària entre unes altres.
Té gran repercussió en la farmàcia, la medicina, la microbiologia, la ciència dels aliments, la mineria i l'agricultura entre altres camps.
Segons el Conveni sobre Diversitat Biològica de 1992, la biotecnologia podria definir-se com "tota aplicació tecnològica que utilitzi sistemes biològics i organismes vius o els seus derivats per a la creació o modificació de productes o processos per a usos específics".
El Protocol de Cartagena sobre Seguretat de la Biotecnologia del Conveni sobre la Diversitat Biològica defineix la biotecnologia moderna com l'aplicació de: Tècniques in vitro d'àcid nucleic, inclosos l'àcid desoxiribonucleic (ADN) recombinant i la injecció directa d'àcid nucleic en cèl·lules o orgànuls, o La fusió de cèl·lules més enllà de la família taxonòmica que superen les barreres fisiològiques naturals de la reproducció o de la recombinació i que no són tècniques utilitzades en la reproducció i selecció tradicional.
Avui dia, la moderna biotecnologia és freqüentment associada amb l'ús de microorganismes alterats genèticament com la E. coli o llevats per a produir substàncies com la insulina o alguns antibiòtics.

El llançament comercial d'insulina recombinada per a humans en 1982 va marcar una fita en l'evolució de la biotecnologia moderna.

La biotecnologia troba les seves arrels en la biologia molecular, un camp d'estudis que evoluciona ràpidament en els anys 1970, donant origen a la primera companyia de biotecnologia, Genentech, en 1976. Des dels 70s fins a l'actualitat, la llista de companyies biotecnològiques ha augmentat i ha tingut importants assoliments a desenvolupar noves drogues.
A l'actualitat existeixen més de 4.000 companyies que es concentren a Europa, Amèrica del Nord i Àsia-Pacífic. La biotecnologia va néixer a Amèrica del Nord a fins dels 70s, Europa es va incorporar al seu desenvolupament en els anys 1990. Tradicionalment les empreses biotecnològiques han hagut d'associar-se amb farmacèutiques per a obtenir fons de finançament, credibilitat i posició estratègica. No obstant això, en els últims anys s'ha intensificat la recerca del seu propi rumb. Una prova d'això és l'augment d'associacions entre empreses biotecnològiques excedint al nombre de associacions entre empreses biotecnològiques amb empreses farmacèutiques.

Aplicacions:

La biotecnologia té aplicacions en importants àrees industrials com ho són l'atenció de la salut, amb el desenvolupament de nous enfocaments per al tractament de malalties; l'agricultura amb el desenvolupament de cultius i aliments millorats; usos no alimentaris dels cultius, com per exemple plàstics biodegradables, olis vegetals i bio combustibles; i cura mediambiental a través de la bioremediació, com el reciclatge, el tractament de residus i la neteja de llocs contaminats per activitats industrials. Les aplicacions de la biotecnologia són nombroses i se solen classificar com:

Biotecnologia vermella:
S'aplica a la utilització de biotecnologia en processos mèdics. Alguns exemples són el disseny d'organismes per a produir antibiòtics, el desenvolupament de vacunes més segures i nous fàrmacs, els diagnòstics moleculars, les teràpies regeneratives i el desenvolupament de l'enginyeria genètica per a guarir malalties a través de la manipulació génica.

Biotecnologia blanca:
També coneguda com biotecnologia industrial, és aquella aplicada a processos industrials. Un exemple d'això és el disseny de microorganismes per a produir un producte químic o l'ús d'enzims com catalitzadors industrials, ja sigui per a produir productes químics valuosos o destruir contaminants químics perillosos (per exemple utilitzant oxidoreductases). També s'aplica als usos de la biotecnologia en la indústria tèxtil, en la creació de nous materials, com plàstics biodegradables i en la producció de bio combustibles.
El seu principal objectiu és la creació de productes fàcilment degradables, que consumen menys energia i generin menys deixalles durant la seva producció. La biotecnologia blanca tendeix a consumir menys recursos que els processos tradicionals utilitzats per a produir béns industrials.

Biotecnologia verda:
Es la biotecnologia aplicada a processos agrícoles. Un exemple d'això és el disseny de plantes transgèniques capaces de créixer en condicions ambientals desfavorables o plantes resistents a plagues i malalties. S'espera que la biotecnologia verda produeixi solucions més amigables amb el medi ambient que els mètodes tradicionals de l'agricultura industrial.
Un exemple d'això és l'enginyeria genètica en plantes per a expressar plaguicides, amb el que s'elimina la necessitat de la aplicació externa dels mateixos, com és el cas del blat de moro Bt. Si els productes de la biotecnologia verda com aquest són més respectuosos amb el medi ambient o no, és un tema de debat.

Biotecnologia blava:
També anomenada biotecnologia marina, és un terme utilitzat per a descriure les aplicacions de la biotecnologia en ambients marins i aquàtics. Encara en una fase primerenca de desenvolupament les seves aplicacions són prometedores per a la aqüicultura, cures sanitàries, cosmètica i productes alimentaris.

Bioremediació i Biodegradació:
La bioremediació és el procés pel qual són utilitzats microorganismes per a netejar un lloc contaminat. Els processos biològics ocupen un paper important en la eliminació de contaminants i la biotecnologia aprofita la versatilitat catabòlica dels microorganismes per a degradar i convertir dits compostos. En l'àmbit de la microbiologia ambiental, els estudis basats en el genoma obren nous camps d'investigació in silico ampliant el panorama de les xarxes metabòliques i la seva regulació, així com pistes sobre les vies

moleculars dels processos de degradació i les estratègies d'adaptació a les canviants condicions ambientals. Els enfocaments de genòmica funcional i metagenòmica augmenten la comprensió de les diferents vies de regulació i de les xarxes de flux del carboni en ambients no habituals i per a compostos particulars, que sens dubte acceleressin el desenvolupament de tecnologies de bioremediació i els processos de biotransformació.

Els entorns marins són especialment vulnerables ja que els vessaments de petroli en regions costaneres i en mar obert són difícils de contenir i els seus danys difícils de mitigar. A més de la contaminació a través de les activitats humanes, milions de tones de petroli entren en el medi ambient marí a través de filtracions naturals. A pesar de la seva toxicitat, una considerable fracció del petroli que entra en els sistemes marins s'elimina per l'activitat de degradació d'hidrocarburs portada a terme per comunitats microbianes, en particular, pels anomenats bacteris hidrocarbonoclásticas (HCB). A més diversos microorganismes menjo Pseudomones, Flavobacterium, Arthrobacter i Azotobacter poden ser utilitzats per a degradar petroli.
El vessament del vaixell petrolier Exxon Valdez en Alaska en 1989 va ser el primer cas en el qual es va utilitzar bioremediació a gran escala de manera, estimulant la població bacteriana suplementant nitrogen i fòsfor que eren els limitants del mitjà.

Bioinformàtica:
La bioinformàtica és un camp interdisciplinari que s'ocupa dels problemes biològics usant tècniques computacionals i fa que sigui possible la ràpida organització i anàlisi de les dades biològiques.
Aquest camp també pot ser denominat biologia computacional, i pot definir-se com, "la conceptualització de la biologia en terme de molècules i, a continuació, l'aplicació de tècniques informàtiques per a comprendre i organitzar la informació associada a aquestes molècules, a gran escala."
La bioinformàtica ocupa un paper clau en diverses àrees, tals com la genòmica funcional, la genòmica estructural i la proteòmica, i forma un component clau en el sector de la biotecnologia i la farmacèutica.

Bioingeniería:
L'enginyeria biològica o bioingeniería és una branca d'enginyeria que se centra en la biotecnologia i en les ciències biològiques. Inclou diferents disciplines, com l'enginyeria bioquímica, l'enginyeria biomèdica, l'enginyeria de processos biològics, l'enginyeria de diasistemes, etc. Es tracta d'un enfocament integrat dels fonaments de les ciències biològiques i els principis tradicionals de l'enginyeria.

Els bioenginyers amb freqüència treballen escalant processos biològics de laboratori a escales de producció industrial. Per altra banda, sovint atenen problemes de gestió, econòmics i jurídics. Degut al fet que les patents i els sistemes de regulació (per exemple, la FDA en EUA) són qüestions de vital importància per a les empreses de biotecnologia, els bioenginyers sovint han de tenir els coneixements relacionats amb aquests temes.
Existeix un creixent nombre d'empreses de biotecnologia i moltes universitats de tot el món proporcionen programes en bioenginyeria i biotecnologia de forma independent.

Avantatges:
Entre els principals avantatges de la biotecnologia es tenen: - Rendiment superior. Mitjançant els OGM el rendiment dels cultius augmenta, donant més aliment per menys recursos, disminuint les collites perdudes per malaltia o plagues així com per factors ambientals.

- Reducció de pesticides. Cada vegada que un OGM és modificat per a resistir una determinada plaga s'està contribuint a reduir l'ús dels plaguicides associats a la mateixa que solen ser causants de grans danys ambientals i a la salut.

- Millora en la nutrició. Es pot arribar a introduir vitamines i proteïnes addicionals en aliments així com reduir els al·lèrgens i toxines naturals. També es pot intentar conrear en condicions extremes el que auxiliaria als països que tenen menys disposició d'aliments.
- Millora en el desenvolupament de nous materials.

L'aplicació de la biotecnologia presenta riscos que poden classificar-se en dues categories diferents: els efectes en la salut humana i dels animals i les conseqüències ambientals. A més, existeixen riscos d'un ús èticament qüestionable de la biotecnologia moderna.

Riscos per al medi ambient:
Entre els riscos per al medi ambient cap assenyalar la possibilitat de pol·linització creuada, per mitjà de la qual el pol·len dels cultius genèticament modificats (GM) es difon a cultius no GM en camps propers, pel que poden dispersar- se certes característiques com resistència als herbicides de plantes GM a aquelles que no són GM. Això que podria donar lloc, per exemple, al desenvolupament de mala herba més agressiva o de parents silvestres amb major resistència a les malalties o a. els estreses abiòtics, trastornant l'equilibri de l'ecosistema.

Altres riscos ecològics sorgeixen del gran ús de cultius modificats genèticament amb gens que produeixen toxines insecticides, com el gen del Bacillus thuringiensis. Això pot fer que es desenvolupi una resistència al gen en poblacions d'insectes exposades a cultius GM. També pot haver risc per a espècies que no són l'objectiu, com aus i papallones, per plantes amb gens insecticides. També es pot perdre biodiversitat, per exemple, com a conseqüència del desplaçament de cultius tradicionals per un petit nombre de cultius modificats genèticament".

Riscos per a la salut:
Existeixen riscos de transferir toxines d'una forma de vida a una altra, de crear noves toxines o de transferir compostos al·lèrgenics d'una espècie a una altra, ho que podria donar lloc a reaccions al·lèrgiques imprevistes. Existeix el risc que bacteris i virus modificats escapin dels laboratoris d'alta seguretat i infectin a la població humana o animal.

Els agents biològics es classifiquen, en funció del risc d'infecció, en quatre grups:

Agent biològic del grup 1: aquell que resulta poc probable que causi una malaltia en l'home.
Agent biològic del grup 2: aquell que pot causar una malaltia en l'home i pot suposar un perill per als treballadors, sent poc probable que es propagui a la col·lectivitat i existint generalment profilaxis o tractament eficaç.
Agent biològic del grup 3: aquell que pot causar una malaltia greu en l'home i presenta un seriós perill per als treballadors, amb el risc de que es propagui a la col·lectivitat i existint generalment una profilaxis o tractament eficaç.
Agent biològic del grup 4: aquell que causant una malaltia greu en l'home suposa un seriós perill per als treballadors, amb moltes probabilitats que es propagui a la col·lectivitat i sense que existeixi generalment una profilaxis o un tractament eficaç.

Preocupacions ètiques i socials:
Els avanços en genètica i el desenvolupament del Projecte Genoma Humà, en conjunció amb les tecnologies reproductives, han suscitat preocupacions de caràcter ètic sobre les quals encara no hi ha consens.

Reproducció assistida del ser humà.
Estatut ètic de l'embrió i del fetus.
Dret individual a procrear.
Sondejos genètics i les seves possibles aplicacions discriminatòries: drets a la intimitat genètica i a no saber predisposicions a malalties incurables.
Modificació del genoma humà per a "millorar" la naturalesa humana.
Clonació i el concepte de singularitat individual davant el dret a no ser producte del disseny d'uns altres.
Qüestions derivades del mercantilisme de la vida (p. ex., patents biotecnològiques).
Reconeixent que els problemes ètics suscitats pels ràpids avenços de la ciència i de les seves aplicacions tecnològiques han d'examinar-se tenint en compte no només el respecte a causa de la dignitat humana, sinó també l'observança dels drets humans.
La Conferència General de la UNESCO va aprovar a l'octubre de 2005 la Declaració Universal sobre Bioètica i Drets Humans.

a
b
c