βιοτεχνολογία

Το σύνολο των τεχνολογιών με τις οποίες αξιοποιούνται οι οργανισμοί και οι διεργασίες τους, ώστε να παραχθούν προϊόντα και να παρασχεθούν υπηρεσίες, προς όφελος του ανθρώπου. Με βάση τον ορισμό της, η β. περιλαμβάνει πρακτικές, γνωστές στον άνθρωπο αρκετούς αιώνες πριν (χρησιμοποίηση μυκήτων για την παρασκευή ψωμιού και μπίρας στην αρχαία Αίγυπτο, παραγωγή κρασιού και γαλακτοκομικών προϊόντων στη Σουμερία, την αρχαία Αίγυπτο και την Κίνα μεταξύ του 4ου και του 2ου αι. π.Χ.). Στη σύγχρονη όμως εκδοχή της αποτελεί συνδυασμό πρωτοποριακών τεχνολογιών με τις οποίες καθίσταται δυνατή η προσχεδιασμένη τροποποίηση οργανισμών και κυττάρων και η αναπαραγωγή τους σε κλίμακα που επιτρέπει τη χρήση των ίδιων ή των προϊόντων τους για ερευνητικούς, βιομηχανικούς και άλλους σκοπούς. Οι εφαρμογές της β. απλώνονται σε ένα ευρύ φάσμα επιστημών και δραστηριοτήτων, όπως η ιατρική, η φαρμακευτική, η διαχείριση του περιβάλλοντος, η πληροφορική, η βιομηχανία παραγωγής τροφίμων, η γεωργία, η κτηνοτροφία, η μεταλλουργία κ.ά., ενώ ο αριθμός των ήδη διαθέσιμων προϊόντων και υπηρεσιών αντιπροσωπεύει μόλις ένα μικρό μέρος από τα προϊόντα και τις υπηρεσίες που δοκιμάζονται στα εργαστήρια μοριακής βιολογίας, πριν εγκριθεί η παραγωγή και η παροχή τους σε μαζική κλίμακα.Οι τεχνολογίες. Μεταξύ των τεχνολογιών που περιλαμβάνονται στη β. συγκαταλέγονται οι εξής: ανασυνδυασμένου DNA, κλωνοποίησης, παραγωγής μονοκλωνικών αντισωμάτων, κυτταρικών και ιστοκαλλιεργειών, βιοαισθητήρων κ.ά. Κλωνοποίηση. Είναι η πολλαπλή παραγωγή πανομοιότυπων αντιγράφων ενός μορίου, ενός γονιδίου, ενός κυττάρου ή ενός οργανισμού. Οι κλώνοι, δηλαδή το σύνολο των πανομοιότυπων αντιγράφων του προτύπου, δημιουργούνται προκειμένου το πρότυπο αυτό να αναπαραχθεί σε ποσότητες ικανές να επιτρέψουν τη μελέτη του και γενικά την αξιοποίησή του για λόγους ερευνητικούς, θεραπευτικούς, βιομηχανικούς κ.ά. Κλωνοποίηση γίνεται στα βακτήρια και γενικότερα στα κύτταρα που έχουν προσλάβει μόριο ανασυνδυασμένου DNA, ώστε τα παραγόμενα πολλαπλά αντίγραφα να εκδηλώνουν τη γενετική ιδιότητα που ελέγχει. Κλωνοποίηση γίνεται και στα μόρια αγγελιαφόρου RNA (m RNA), στα μόρια δηλαδή με τα οποία η γενετική πληροφορία μεταφέρεται στα ριβοσώματα για να καθορίσει την παραγωγή πρωτεϊνών καθορισμένης αλληλουχίας αμινοξέων. Από όλες όμως τις τεχνικές κλωνοποίησης, η εντυπωσιακότερη είναι η κλωνοποίηση γενετικώς τροποποιημένων ζώων. Στο πιο γνωστό παράδειγμα, ερευνητές του Ινστιτούτου Ροσελίν της Σκοτίας χρησιμοποίησαν το 1997 τρεις διαφορετικές μητέρες προκειμένου να παραχθεί ένα πρόβατο, η γνωστή πλέον Ντόλι. Η πρώτη συνεισέφερε τον πυρήνα ενός μαστικού κυττάρου, η δεύτερη συνεισέφερε ένα ωάριο από το οποίο αφαιρέθηκε ο πυρήνας και στη θέση του προστέθηκε ο πυρήνας του μαστικού κυττάρου, ενώ η τρίτη, που αντιπροσώπευε τη θετή μητέρα, δέχτηκε στη μήτρα της το τροποποιημένο ωάριο, με αποτέλεσμα τη γέννηση της Ντόλι, ενός πανομοιότυπου αντιγράφου της πρώτης μητέρας. Από το 1985 έχει γίνει δυνατή η παραγωγή αντιγράφων ενός γονιδίου χωρίς την ανάγκη της κλωνοποίησης του ζωντανού κυττάρου που το περιέχει. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται, η αποκαλούμενη μέθοδος της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης, επιτρέπει τη σύνθεση εκατομμυρίων αντιγράφων του αρχικού γονιδίου στον δοκιμαστικό σωλήνα. Τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA. Με την τεχνολογία αυτή επιτυγχάνεται η γενετική τροποποίηση οργανισμών και κυττάρων, ώστε να εκδηλώνουν νέες, επιθυμητές από τον άνθρωπο, γενετικές ιδιότητες. Στη διαδικασία αυτή, το τμήμα του γενετικού υλικού που ελέγχει μια επιθυμητή γενετική ιδιότητα, αποκόπτεται από το DNA ενός κυττάρου-δότη με τη βοήθεια ειδικών ενζύμων (περιοριστικές ενδονουκλεάσες) και στη συνέχεια μεταφέρεται, μέσω ενός φορέα κλωνοποίησης (DNA ιού ή πλασμίδιο) σε ένα κύτταρο ή οργανισμό-δέκτη που μπορεί να ανήκει σε διαφορετικό είδος από τον δότη. Με τον τρόπο αυτό ο παραλήπτης του ξένου γενετικού υλικού τροποποιείται γενετικά και παράλληλα με τις δικές του γενετικές ιδιότητες, εκδηλώνει και τη γενετική ιδιότητα του δότη. Ο ανασυνδυασμός γενετικών υλικών διαφορετικής προέλευσης, όσο και αν θεωρείται καινοφανής μέθοδος, αποτελεί μια παμπάλαια πρακτική των γεωργών και των κτηνοτρόφων. Όλη η ποικιλία των διαθέσιμων καλλιεργούμενων φυτών και οικόσιτων ζώων είναι αποτέλεσμα μεταβολής της γενετικής σύστασης που υπέστησαν τα αρχικά είδη, μέσα από μια μακραίωνη πορεία επιλεκτικών διασταυρώσεων. Στις διασταυρώσεις αυτές ο άνθρωπος πάντα επέλεγε μεταξύ των υποψήφιων γονέων μιας διασταύρωσης εκείνους που τα χαρακτηριστικά τους πίστευε ότι άξιζε να διαδοθούν στους απογόνους τους. Η διαφορά της μεθόδου των επιλεκτικών διασταυρώσεων με την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA έγκειται στο ότι με την πρώτη μεταφέρονται σειρές γονιδίων άγνωστης λειτουργικότητας, ενώ με τη δεύτερη ο οργανισμός-δέκτης δέχεται ένα γονίδιο γνωστής λειτουργικότητας. Με τον τρόπο αυτό περιορίζεται η πιθανότητα να παραχθούν απόγονοι με ανεπιθύμητες γενετικές ιδιότητες και ταυτόχρονα κερδίζεται χρόνος που θα καταναλωνόταν σε αλλεπάλληλες διασταυρώσεις. Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA, μαζί με άλλες τεχνικές επέμβασης στο γενετικό υλικό, συναποτελούν τη γενετική μηχανική. Τεχνολογία βιοαισθητήρων. Προϊόν του συνδυασμού των γνώσεων της μοριακής βιολογίας και της μικροηλεκτρονικής είναι η κατασκευή των βιοαισθητήρων, δηλαδή μικροσυσκευών με τις οποίες είναι δυνατή η ανίχνευση χημικών ουσιών σε ελάχιστες συγκεντρώσεις. Ένας βιοαισθητήρας αποτελείται από ένα βιολογικό στοιχείο (κύτταρο ή μόριο, όπως π.χ ένα αντίσωμα) που έχει συνδεθεί με ένα ηλεκτρονικό στοιχείο, έναν μικροσκοπικό μεταγωγέα. Όταν μεταβάλλεται η συγκέντρωση της ουσίας, το βιολογικό στοιχείο εκδηλώνει μια αντίδραση η οποία, μεταβιβαζόμενη στον μεταγωγέα, προκαλεί την παραγωγή ενός ψηφιακού ηλεκτρονικού σήματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η μεταβολή της συγκέντρωσης της ουσίας τόσο μεγαλύτερη είναι και η ένταση του σήματος που παράγεται. Τεχνολογία κυτταρο- και ιστο- καλλιεργειών. Είναι η τεχνολογία που επιτρέπει την ανάπτυξη κυττάρων και ιστών έξω από το σώμα των ζωντανών οργανισμών. Ιδιαίτερης σημασίας είναι η καλλιέργεια των εμβρυϊκών στελεχικών κυττάρων που, επειδή μπορούν να διαφοροποιούνται σχεδόν σε όλες τις κατηγορίες κυττάρων του οργανισμού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση κατεστραμμένων κυττάρων και ιστών. Τεχνολογία παραγωγής μονοκλωνικών αντισωμάτων. Τα αντισώματα, οι εξειδικευμένες ανοσοπρωτεΐνες που εξουδετερώνουν μικροβιακούς εισβολείς, παράγονται από μια ειδική κατηγορία κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος, τα Β-λεμφοκύτταρα.Τα κύτταρα αυτά, μετά την ενεργοποίησή τους από τα αντιγόνα, δηλαδή τις ξένες ως προς τη βιοχημική ιδιοσυστασία του οργανισμού ουσίες που υπάρχουν στην επιφάνεια των μικροβίων, παράγουν και εκκρίνουν ένα καθορισμένο είδος αντισώματος που είναι ικανό να αναγνωρίζει και να συνδέεται με το αντιγόνο που προκάλεσε την παραγωγή του. Μέχρι πρότινος, η παραγωγή αντισωμάτων δεν ήταν δυνατή έξω από το σώμα των ζωντανών οργανισμών, διότι τα Β-λεμφοκύτταρα, δεν ήταν δυνατόν να καλλιεργηθούν σε κυτταρικές καλλιέργειες. Με την τεχνολογία όμως μονοκλωνικών αντισωμάτων έχει γίνει δυνατή η καλλιέργεια Β-λεμφοκυττάρων και συνεπώς η παραγωγή αντισωμάτων έξω από το σώμα των ζωντανών οργανισμών. Η διαδικασία παραγωγής αντισωμάτων με τη μέθοδο αυτή περιλαμβάνει τη χορήγηση σε έναν ποντικό ενός συγκεκριμένου είδους αντιγόνου, την απομόνωση των Β-λεμφοκυττάρων που παράγονται στη σπλήνα του ποντικού και, τέλος, τη σύντηξή τους με καρκινικά κύτταρα ποντικού. Από τη σύντηξη αυτή δημιουργούνται κύτταρα (υβριδώματα) που έχουν διττές ιδιότητες. Όπως τα Β-λεμφοκύτταρα, είναι ικανά να παράγουν αντισώματα, και παράλληλα, όπως τα καρκινικά κύτταρα, είναι ικανά να πολλαπλασιάζονται σε κυτταρική καλλιέργεια. Έτσι, με τη χρησιμοποίηση διαφορετικών Β-λεμφοκυττάρων μπορούν να δημιουργηθούν διαφορετικοί κλώνοι υβριδωμάτων, καθένας από τους οποίους είναι εξειδικευμένος στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ενός καθορισμένου είδους μονοκλωνικού αντισώματος. Οι εφαρμογές Στη βιομηχανία. Η ταχύτητα με την οποία αναπτύσσονται οι μικροοργανισμοί, η μεταβολική τους ευελιξία και αποδοτικότητα (μπορούν να αναπτύσσονται στις πιο διαφορετικές συνθήκες και να παράγουν ποικίλα προϊόντα σε μεγάλες ποσότητες), αξιοποιούνται σε ένα πλήθος βιομηχανικών δραστηριοτήτων. Η βιομηχανία παραγωγής τροφίμων χρησιμοποιεί τις ζυμώσεις για την παραγωγή κρασιού, μπίρας (αλκοολική ζύμωση) και γαλακτοκομικών προϊόντων (γαλακτική ζύμωση). Η βιομηχανία παραγωγής απορρυπαντικών συνθέτει με μεθόδους β. ένζυμα που είναι αποτελεσματικά στη διάσπαση των λεκέδων από λίπη και πρωτεΐνες, ενώ η μεταλλουργία αξιοποιεί τις μεταβολικές αντιδράσεις των μικροβίων προκειμένου να εξαγάγει μέταλλα όπως ο χαλκός, το κοβάλτιο, ο μόλυβδος, από μεταλλεύματα χαμηλής περιεκτικότητας. Στη γεωργία. Η ενσωμάτωση ξένου γενετικού υλικού στους φυτικούς οργανισμούς (διαγονιδιακά φυτά) έχει επιτρέψει τη δημιουργία ποικιλιών με ευνοϊκότερες ιδιότητες για τον άνθρωπο. Οι πρώτες επιτυχημένες απόπειρες γενετικού μετασχηματισμού φυτών με τις μεθόδους της β. έγιναν το 1983, ενώ το 1987 έγινε δυνατή η καλλιέργεια των στελεχών που είχαν προκύψει, σε αγροκτήματα. Η πιο διαδεδομένη μέθοδος μεταφοράς ξένου γενετικού υλικού στα φυτά χρησιμοποιεί το πλασμίδιο του βακτηρίου agrobacterium tumefaciens, ένα πλασμίδιο που επάγει τη δημιουργία όγκων στα φυτά τα οποία έχουν μολυνθεί από το βακτήριο. Στη μέθοδο αυτή, αφού το πλασμίδιο απομονωθεί από τα βακτήρια και τα ογκογόνα γονίδιά του απενεργοποιηθούν, γίνεται ενσωμάτωση ενός γονιδίου που εκδηλώνει μια επιθυμητή ιδιότητα. Στη συνέχεια, το τροποποιημένο πλέον πλασμίδιο εισάγεται σε φυτικά κύτταρα και, όπως είναι φυσικό, τους μεταφέρει το γονίδιο που έχει ενσωματωθεί στο γονιδίωμά του. Έτσι, τα φυτικά κύτταρα, αλλά και τα φυτά που αναπτύσσονται από αυτά, μαζί με τα δικά τους γονίδια, εκδηλώνουν και το ξένο γονίδιο. Μια εντυπωσιακή εφαρμογή αυτής της μεθόδου οδήγησε στην παραγωγή φυτών με ενδογενή δυνατότητα καταπολέμησης των εντόμων που τα απειλούν. Στα φυτά αυτά, με όχημα το πλασμίδιο του agrobacterium tumefaciens, μεταφέρθηκε το γονίδιο ενός άλλου βακτηρίου που καθορίζει την παραγωγή μιας τοξίνης, η οποία είναι 80.000 φορές δραστικότερη από τα χημικά εντομοκτόνα. Έτσι, τα φυτά που αναπτύχθηκαν ήταν ικανά να παράγουν την τοξίνη και να αμύνονται έναντι των εντόμων. Η γενετική τροποποίηση φυτών με τη μέθοδο που αναφέρθηκε έχει οδηγήσει στην παραγωγή ποικιλιών με βελτιωμένες αποδόσεις, μειωμένο κόστος παραγωγής, αυξημένη ανθεκτικότητα στα παράσιτα, στα ζιζανιοκτόνα και στις δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, και ικανών για παραγωγή προϊόντων με αυξημένη θρεπτική αξία. Στη διαχείριση του περιβάλλοντος.Η β. έχει αναπτύξει μικροοργανισμούς που είναι ικανοί να διασπούν και να αδρανοποιούν επικίνδυνα παραπροϊόντα της βιομηχανίας, αστικά λύματα, πετρελαιοκηλίδες, ή να τα μετατρέπουν σε προϊόντα που μπορούν να γίνουν αντικείμενο επόμενων χρήσεων. Η πρώτη απόφαση νομικής κατοχύρωσης μικροοργανισμού που είχε δημιουργηθεί με μεθόδους β., ελήφθη το 1980 από το ανώτατο δικαστήριο των ΗΠΑ. Η απόφαση αυτή αναγνώριζε στην εταιρεία πετρελαιοειδών ΕΧΧΟΝ το δικαίωμα της αποκλειστικής χρήσης ενός βακτηρίου που είναι ικανό να διασπά το πετρέλαιο. Στην ιατρική. Οι εφαρμογές της β. στην ιατρική αποσκοπούν στην επίτευξη των βασικών στόχων της διάγνωσης, της θεραπείας και της πρόληψης των ασθενειών. Τα μονοκλωνικά αντισώματα ανιχνεύουν στα σωματικά υγρά ουσίες ή μικροοργανισμούς που διαταράσσουν την ομαλή λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού, καθώς και μεταβολές στη συγκέντρωση συγκεκριμένων μεταβολικών προϊόντων με τις οποίες διαγιγνώσκεται μια νόσος, αρκετά πριν από την εκδήλωσή της. Στα μονοκλωνικά αντισώματα στηρίζονται επίσης πολλές από τις ελπίδες μας για την αντιμετώπιση του καρκίνου. Ήδη, μονοκλωνικά αντισώματα που έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν και να συνδέονται με καρκινικά κύτταρα εξοπλίζονται με ειδικά αντικαρκινικά φάρμακα και εισάγονται δοκιμαστικά στο σώμα καρκινοπαθών. Καθώς τα αντισώματα αυτά μπορούν να ξεχωρίζουν τα καρκινικά από τα υγιή κύτταρα, διοχετεύουν τα αντικαρκινικά φάρμακα μόνο στα καρκινικά κύτταρα. Με τον τρόπο αυτό αποφεύγονται οι δυσάρεστες επιπτώσεις της χημειοθεραπείας, με την οποία δεν μπορεί να γίνει διάκριση μεταξύ υγιών και καρκινικών κυττάρων, και αυξάνουν οι πιθανότητες αποτελεσματικής αντιμετώπισης της νόσου. Μεταξύ των εφαρμογών της β. στην ιατρική περιλαμβάνεται και η γονιδιακή θεραπεία, με την οποία επιδιώκεται η εισαγωγή στο ανθρώπινο σώμα γονιδίων (φυσιολογικών ή γενετικώς τροποποιημένων), ώστε να αντιμετωπιστούν γενετικές ανωμαλίες και χρόνια νοσήματα. Η πρώτη εφαρμογή της γονιδιακής θεραπείας στον άνθρωπο ήταν στην αποκατάσταση της έλλειψης του ενζύμου ADA που είναι απαραίτητο για τη ομαλή λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα παιδιά τα οποία είναι ομόζυγα για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο του φυσιολογικού γονιδίου που καθορίζει την παραγωγή του ενζύμου είναι ανίκανα να παραγάγουν το ένζυμο. Έτσι, ακόμη κι αν επιβιώσουν, υποφέρουν από ανεπάρκεια του ανοσοποιητικού συστήματος που γίνεται αιτία χρόνιων μολύνσεων και αυξημένης πιθανότητας εμφάνισης παιδικού καρκίνου. Στη θεραπευτική μέθοδο που ακολουθήθηκε, το 1990, αφαιρέθηκαν κύτταρα από τον μυελό των οστών ενός πάσχοντος κοριτσιού και με όχημα έναν ιό μεταφέρθηκε σε αυτά το φυσιολογικό αλληλόμορφο του γονιδίου. Τα τροποποιημένα γενετικώς κύτταρα επανατοποθετήθηκαν στον μυελό της μικρής και έχοντας πλέον αποκτήσει το φυσιολογικό γονίδιο, έγιναν ικανά για την παραγωγή του ενζύμου. Φυσικά, η θεραπεία αυτή, αν και δεν αποκαθιστά ριζικά την υγεία του ασθενούς, καθώς στο γονιδίωμα των περισσότερων κυττάρων του εξακολουθεί να υπάρχει το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο, και απαιτεί την περιοδική επανάληψή της, καθώς τα εισαγόμενα τροποποιημένα κύτταρα έχουν περιορισμένη χρονική διάρκεια ζωής, προσφέρει στον ασθενή σημαντική ανακούφιση και του επιτρέπει να ζήσει φυσιολογικά. Αντίστοιχες μέθοδοι έχουν εφαρμοστεί για τη θεραπεία διαφόρων ασθενειών, όπως η κυστική ίνωση, η νόσος του Αλτσχάιμερ κ.ά. Στην κτηνοτροφία. Η δημιουργία γενετικώς μετασχηματισμένων βοοειδών, προβάτων και αιγών που φέρουν γονίδια ξένης προέλευσης γίνεται με τη μέθοδο της μικροέγχυσης, στην οποία το DNA ενός συγκεκριμένου γονιδίου ενός οργανισμού ενσωματώνεται στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου ενός άλλου οργανισμού. Το τροποποιημένο ωάριο στη συνέχεια εμφυτεύεται στη μήτρα μιας θετής μητέρας και αφήνεται να αναπτυχθεί σε έμβρυο. Το ζώο που θα γεννηθεί, όπως είναι φυσικό, φέρει το εισαγόμενο γονίδιο και εκδηλώνει την ιδιότητα που προσδιορίζεται από αυτό. Με τη μέθοδο που αναφέρθηκε, αλλά και με άλλες, έχουν δημιουργηθεί διαγονιδιακά ζώα που παράγουν πρωτεΐνες ανθρώπινης προέλευσης ή χρησιμοποιούνται στην έρευνα για τη διάγνωση και τη θεραπεία παθήσεων του ανθρώπου. Στη φαρμακευτική. Χάρη στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA έχουν απομονωθεί και κλωνοποιηθεί περισσότερα από 300 ανθρώπινα γονίδια που καθορίζουν την παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών. Ήδη, πολλές από τις φαρμακευτικές πρωτεΐνες που διατίθενται στο εμπόριο, όπως, η ινσουλίνη, η αυξητική ορμόνη και οι ιντερφερόνες, είναι προϊόντα της β. Το πρώτο βήμα στην παραγωγή τους είναι η απομόνωση του ανθρώπινου γονιδίου που τις καθορίζει και η εισαγωγή του στο γενετικό υλικό βακτηρίων. Τα τροποποιημένα γενετικώς βακτήρια κλωνοποιούνται και στη συνέχεια τοποθετούνται στον βιοαντιδραστήρα, μια συσκευή που επιτρέπει την αποδοτική για ερευνητικούς ή βιομηχανικούς σκοπούς καλλιέργεια μικροοργανισμών. Ανάμεσα στα προϊόντα του μεταβολισμού των βακτηρίων που παράγονται στον βιοαντιδραστήρα περιλαμβάνεται και η φαρμακευτική πρωτεΐνη του ενδιαφέροντός μας, που έχει πανομοιότυπη σύσταση με την ανθρώπινη. Παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών έχει γίνει επίσης και με τη χρήση διαγονιδιακών ζώων, δηλαδή ζώων στο γενετικό υλικό των οποίων ενσωματώθηκε το ανθρώπινο γονίδιο που καθορίζει τη σύνθεση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η παραγωγή της α1 αντιθρυψίνης, της πρωτεΐνης που χρησιμοποιείται στη θεραπεία του εμφυσήματος. Η πρωτεΐνη αυτή, που φυσιολογικά παράγεται στο ήπαρ του ανθρώπου με τη μέθοδο που εφαρμόστηκε, παράγεται από τους μαστικούς αδένες προβάτου και απομονώνεται από το γάλα του. Με τη χρήση μεθόδων β. παράγονται ήδη εμβόλια και αντιβιοτικά τα οποία, σε σχέση με τα παραδοσιακά, είναι αποτελεσματικότερα, έχουν λιγότερες παρενέργειες, κοστίζουν φτηνότερα και παρασκευάζονται σε αρκετά μικρότερο χρονικό διάστημα. Οι προοπτικές και τα όρια της β. Οι πρόοδοι της β. στη διάρκεια των δύο τελευταίων δεκαετιών σε συνδυασμό με τις κατακτήσεις της μοριακής βιολογίας, και την ολοκλήρωση του προγράμματος ανάλυσης του ανθρώπινου γονιδιώματος, σκιαγραφούν τις μεγάλες δυνατότητες στην παραγωγή προϊόντων και υπηρεσιών που θα αποτελέσουν τις μελλοντικές λύσεις σε κρίσιμα σύγχρονα προβλήματα. Η παραγωγή οργανισμών που λειτουργούν ως βιολογικοί ανιχνευτές τοξικών ουσιών ή έχουν την ικανότητα να τις απορροφούν και να τις αποθηκεύουν, θα συμβάλλει στην προσπάθεια για την προστασία του περιβάλλοντος. Η δημιουργία οργανισμών που μπορούν να αναπτυχθούν σε δυσμενείς συνθήκες (π.χ. φυτά σε άνυδρα περιβάλλοντα ή σε εδάφη φτωχά σε θρεπτικά συστατικά) και να είναι αποδοτικά θα αυξήσει τη ζωική και φυτική παραγωγή στον πλανήτη, και ιδιαίτερα στις χώρες που ήδη αντιμετωπίζουν επισιτιστικό πρόβλημα. Ταυτόχρονα ο εμπλουτισμός των τροφίμων με χρήσιμα θρεπτικά συστατικά και βιταμίνες θα τα καταστήσει υγιεινότερα και θα περιορίσει νοσήματα που σχετίζονται με τον τρόπο διατροφής. Η επέκταση της γονιδιακής θεραπείας στην αντιμετώπιση και άλλων νοσημάτων με την αντικατάσταση μεταλλαγμένων γονιδίων, η παραγωγή νέων φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα, η παραγωγή ζωικών ιστών και οργάνων που μπορούν να αντικαταστήσουν φθαρμένα τμήματα του ανθρώπινου οργανισμού, η εξατομίκευση της θεραπείας ανάλογα με τη γενετική σύσταση του πάσχοντος, η κλωνοποίηση στελεχικών κυττάρων ώστε να παραχθούν όργανα και ιστοί που δεν απορρίπτονται στις μεταμοσχεύσεις και πολλές άλλες βιοϊατρικές εφαρμογές θα βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των ιατρικών υπηρεσιών στον τομέα της διάγνωσης, της πρόληψης και της θεραπείας και συνακόλουθα θα αυξήσουν τον μέσο όρο και την ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Παράλληλα όμως με αυτές τις προσδοκίες, η ίδια η ανάπτυξη της β. θέτει απαρασάλευτα όρια ώστε η έρευνα να οδηγεί σε επωφελείς εφαρμογές. Η απόφαση για το αν τα σύγχρονα ερευνητικά προγράμματα που διενεργούνται στο πλαίσιο της β. θα αποτελέσουν μελλοντικές εφαρμογές δεν πρέπει να υποβληθεί μόνο από τη δυναμική της έρευνας ούτε φυσικά μόνο από τις ανάγκες της αγοράς, που μπορεί να αξιοποιεί γρήγορα και αποτελεσματικά τις νέες ιδέες και ανακαλύψεις. Πρωτίστως τα βιοτεχνολογικά προϊόντα και οι υπηρεσίες, πριν από την εξαγωγή τους από το εργαστήριο, πρέπει να ελέγχονται πολλαπλά, ώστε να διασφαλίζουν την υγεία του χρήστη, την ισορροπία του περιβάλλοντος και βέβαια να χρησιμοποιούνται με τρόπο που δεν θίγει τη γενετική ιδιαιτερότητα του ανθρώπου και την εμπιστευτικότητα στα γενετικά δεδομένα του ατόμου. Η βιοτεχνολογία έχει συμβάλει, μεταξύ άλλων, στη βελτίωση ποικιλιών βοοειδών. Δείγμα του ορυκτού βιοτίτη, το οποίο βρίσκεται σε εκρηξιγενή και κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα (φωτ. Igda). Η ιστολογική τομή ενός αδένα γίνεται για τον εντοπισμό της ασθένειας και τη θεραπείας της με την επέμβαση της βιοτεχνολογίας. Πολλά νέα εμβόλια και αντιβιοτικά έχουν αναπτυχθεί, χάρη στην τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA. Χάρη στην πρόοδο της βιοτεχνολογίας, η γονιδιακή θεραπεία αναμένεται να αποτελέσει μια από τις σημαντικότερες κατευθύνσεις της ιατρικής στον 21ο αι., ιδίως μετά την αποκωδικοποίηση του DNA. Εφαρμογή της βιοτεχνολογίας στην γεωργία. Πειράματα λίπανσης της πατάτας.

Dictionary of Greek. 2013.

Look at other dictionaries:

  • βιοτεχνία — Κατεργασία πρώτων υλών με τα χέρια ή με στοιχειώδη εργαλεία και μηχανήματα. Ονομάζεται συνήθως β. η παραγωγή προϊόντων κατασκευασμένων από ειδικευμένους τεχνίτες ή και μαθητευόμενους με την εποπτεία ειδικευμένων. Στους πρωτόγονους λαούς, η β.… …   Dictionary of Greek

  • Βαλτιμόρη — (Baltimore). Πόλη (651.154 κάτ. το 2000) του BA τμήματος των ΗΠΑ, στην πολιτεία Μέριλαντ. Χτισμένη στις εκβολές του ποταμού Πατάπσκο στον κόλπο Τσέζαπικ (σε απόσταση 240 χλμ. από τον Ατλαντικό), είναι ένα από τα κυριότερα λιμενικά, εμπορικά και… …   Dictionary of Greek

  • Γκέιτς, Μπιλ — (William «Bill» Gates,Σιάτλ 1955 –). Αμερικανός ερευνητής τεχνολογίας και επιχειρηματίας. Ο Γ. υπήρξε συνιδρυτής, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας Microsoft, μιας από τις μεγαλύτερες εταιρείες παραγωγής λογισμικού υπολογιστών. Σε… …   Dictionary of Greek

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.