Secondo la definizione di Assobiotec (Associazione italiana per lo sviluppo delle biotecnologie) con il termine biotecnologie (biotech) definiamo le "tecnologie che utilizzano organismi viventi come batteri, lieviti, cellule vegetali e animali o parti di essi per sviluppare prodotti e processi".
Il termine biotech è recente rispetto alla nascita effettiva delle prime biotecnologie, è stato infatti coniato solo nel 1919 dall'ingegnere Károly Ereky, mentre le prime biotecnologie risalgono a quando l'uomo iniziò a coltivare e allevare animali.
Da quella data le scoperte e i progressi del biotech sono state sempre in crescendo e hanno cambiato il destino di popoli e nazioni: dal primo vaccino contro il vaiolo, alla penicillina, all'insulina, alla pecora Dolly fino alle più recenti terapie avanzate, stampa di organoidi, bioenergia, "genome editing".
In Italia a fine 2017 si contano 571 imprese biotecnologiche prevalentemente di piccole dimensioni e per il 57% specializzate in R&S. Il fatturato del Biotech in Italia è aumentato del 22% tra il 2014 e il 2016, un trend che non accenna a calare.
Il biotech dimostra insomma grandi potenzialità non solo in termini di innovazione, ma anche di opportunità economiche, di crescita e di occupazione. Molte startup stanno nascendo nel campo biotecnologico e altrettante grandi aziende vi stanno investendo.
Il biotech influisce su diversi settori: agricoltura, salute, industria, alimentazione, veterinaria, energia. Ma quali innovazioni sta portando?
Fonte: https://assobiotec.federchimica.it/biotecnologie/le-biotecnologie
Biotech per la salute: terapia genica, farmaci, organoidi
Uno dei settori a cui il biotech dà un grande contributo è quello della salute.
La medicina personalizzata è un modello medico che prevede l'assegnazione di una terapia su misura per il singolo paziente secondo sue peculiarità non solo biologiche ma anche sociali, psicologiche e familiari. La terapia genica ha fortemente contribuito allo sviluppo della medicina personalizzata, in particolare a partire dal Progetto Genoma umano che ha sequenziato tutti i geni umani e la loro posizione.
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Il biotech supporta la terapia genica, ossia la sostituzione di un gene difettoso con uno normale direttamente nelle cellule del paziente. Ad oggi grazie alla terapia genica trovano cura malattie genetiche rare. Un esempio di ricerca italiana è stata la cura di un bambino affetto da epidermolisi bollosa, una grave malattia che provoca gravi lesioni sulla pelle e non permette lo svolgimento di una vita normale se non persino la morte del paziente. Con il trapianto di pelle transgenica, ottenuta da modifica genetica di cellule staminali, oggi il paziente può condurre una vita normale.
Il biotech contribuisce anche alla ricerca di farmaci. Il contributo non è nuovo, infatti il primo farmaco biotech è stata l'insulina nel 1982.
Oggi ci sono diversi farmaci e vaccini biotech in circolazione contro Epatite B, meningite, in area oncologica ecc. Aziende farmaceutiche e non solo stanno investendo molto nei farmaci e nella ricerca biotech, che risulta abbiano maggiore efficacia e minori effetti collaterali.
Di questi giorni la notizia dell'approvazione FDA per il primo farmaco biotech al mondo contro la cheratite neurotrofica prodotto da Dompè L'Aquila.
Anche oltreoceano investono nel biotech pharma, Bill e Amanda Gates lo scorso giugno hanno presentato una società biotech no profit per la ricerca su malattie endemiche (tubercolosi, malaria) nei paesi più poveri.
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Un altra innovazione apportata dal biotech è la stampa di organoidi, ossia riproduzioni in scala di organi umani partendo dalle cellule umane. L'estrema utilità degli organoidi è oggi per verificare con test gli effetti di una terapia sul paziente prima della somministrazione effettiva. Ciò comporta non solo la scelta di terapie più mirate ed efficaci per il singolo paziente, ma anche una diminuzione dei costi sanitari per l'utilizzo di terapie inefficaci.
In Olanda per esempio prima di somministrare una determinata terapia per la fibrosi cistica vengono effettuati test sugli organoidi dei pazienti e il farmaco viene prescritto solo se efficace sull'avatar.
Biotech per la food security e un'agricoltura sostenibile
Il biotech incide fortemente nel settore agroalimentare attraverso tecnologie in grado di rendere le piante più forti e produttive preservandone la biodiversità e senza estendere le coltivazioni, inquinare l'ambiente e riducendo i consumi di acqua.
Ciò è possibile attraverso metodi di indagine genomica, il sequenziamento/risequenziamento dell'intero genoma della specie e alla possibilità di intervenire modificando il genoma (genome editing) delle piante rendendole più forti e resistenti.
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Il tema della modifica genetica nell'agroalimentare è alquanto scottante in Europa, ci sono fronti che lo sostengono anche a seguito dei cambiamenti climatici repentini causa perdite ingenti nel settore agroalimentare e chi invece lo ostracizza per rischi su salute e ambiente.
Il panorama attuale vede una popolazione denutrita in crescita da 777 milioni nel 2015 a 815 milioni nel 2016, colture massive distruttive per l'ambiente, come il caso dell'olio di palma o l'avocado, e cambiamenti climatici difficili da sostenere.
La biotecnologia in questo caso soprattutto attraverso il genome editing permetterebbe una concentrazione della produzione in spazi minori e maggiore quantità e resistenza della pianta eliminando anche antibiotici e altri prodotti chimici antiparassitari.
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I leader mondiale delle coltivazioni GM sono Stati Uniti, Brasile, Argentina soprattutto per soia, cotone e mais. In Italia le imprese dedicate all'agricoltura biotech e zootecnica sono 50, di cui 24 dedicate a ricerca e sviluppo.
Biomasse e biocombustibili
Per biocombustibili si intendono quei combustibili ottenuti da biomasse (grano, barbietola, mais, canna da zucchero,ecc.) come biodiesel, bioetanolo, biometanolo.
I biocombustibili sono un tema molto discusso, poiché produrre bioenergia richiede grandi spazi e risorse maggiori rispetto a quelle prodotte. Le critiche sollevate sono quindi quelle di togliere spazio all'agricoltura e sprecare risorse preziose come l'acqua.
I combustibili fossili attuali del resto non sono infiniti e secondo il rapporto IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change) per limitare l'aumento di temperatura del pianeta per il 2050 più della metà dell'energia dovrà essere prodotta da fonti a basso tasso di inquinamento e nel 2100 i combustibili fossili dovranno essere completamente sostituiti.
Cosa fare quindi? Una strada potrebbe essere l'utilizzo delle microalghe, organismi che producono una grande quantità di biocombustibile. Le microalghe possono essere coltivate utilizzando acqua di mare o acque salmastre e in spazi non occupati dall'agricoltura e possono essere prodotte in laboratorio o piccole industrie. Inoltre i residui di microalghe possono essere riutilizzati come nutrimento per animali e biofertilizzante oltre che per la produzione di biogas.
Nel 2017 Eni ha avviato a Ragusa un impianto sperimentale per produrre bio-olio con microalghe e CO2. È stato uno dei primi esempi al mondo nel settore Oil&Gas.
