Βιοτεχνολογία: Τι είναι και πώς αλλάζει ήδη το μέλλον μας

Η βιοτεχνολογία είναι ένας επαναστατικός επιστημονικός κλάδος, στην αιχμή της έρευνας και της καινοτομίας: Αξιοποιεί ζωντανούς οργανισμούς και βιολογικές διεργασίες για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που έχουν τη δυνατότητα να μεταμορφώσουν τη ζωή και το μέλλον μας.

Η ιστορία της βιοτεχνολογίας θα μπορούσε να ξεκινάει κάπως έτσι: «Μια φορά κι έναν καιρό ήτανε ο άνθρωπος και ένα κομμάτι τυρί, ένα καρβέλι ψωμί και ένα μουλάρι». Όχι, δεν αναφερόμαστε σε κάποιο ανέμπνευστο ανέκδοτο αλλά στο γεγονός ότι και τα τρία παραδείγματα είναι «βιοτεχνολογικά» παράγωγα της ανθρώπινης παρατήρησης και δραστηριότητας! Διότι, αν και ως επιστημονικός όρος η βιοτεχνολογία είναι πρόσφατη, ως δραστηριότητα είναι τόσο παλιά όσο και η παραγωγή ψωμιού πριν από 9.000 χρόνια στη Βαβυλώνα.

Από την άλλη, η σύγχρονη βιοτεχνολογία βρίσκεται στο προσκήνιο μόλις μερικές δεκαετίες. Ωστόσο, αξιοποιώντας τα επιτεύγματα της μοριακής βιολογίας και νέες τεχνολογίες, όπως παραδείγματος χάρη η καλλιέργεια κυττάρων και η γενετική μηχανική, εκτιμάται ότι αλλάζει ήδη το μέλλον μας.

Η επιστήμη της ζωής

Η βιοτεχνολογία είναι η επιστήμη της ζωής: Ασχολείται με τη μελέτη των ζωντανών οργανισμών και των συστατικών τους, όπως τα ένζυμα και τα αντισώματα, και τα αξιοποιεί για την παραγωγή νέων τεχνολογιών, εργαλείων, προϊόντων και ιατρικών θεραπειών.

Μέσω της παρατήρησης και του πειραματισμού, οι αρχαίοι πρόγονοί μας δημιούργησαν το τυρί με την προσθήκη πυτιάς, ένα ένζυμο που βρίσκεται στο στομάχι των μοσχαριών, στο ξινόγαλα. Το ψωμί, τη μπίρα, το ξίδι και άλλα προϊόντα ζύμωσης με τη μαγιά. Το μουλάρι, μέσα από τη διασταύρωση ενός αρσενικού γαϊδάρου και ενός θηλυκού αλόγου.

Από την άλλη, η σύγχρονη βιοτεχνολογία περιλαμβάνει τη γενετική μηχανική και τη χειραγώγηση κυττάρων στο εργαστήριο για τη δημιουργία νέων ιστών, και εν τέλει ενός νέου τοπίου σε πολλούς τομείς: Από τα ρούχα που φοράμε μέχρι τον τρόπο που τα πλένουμε, τα τρόφιμα που τρώμε μέχρι τη μέθοδο που τα καλλιεργούμε, τις θεραπείες που ακολουθούμε, ακόμη και τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε για την κίνηση των οχημάτων μας.

Φιλικά προς το περιβάλλον βιο-λιπάσματα και παρασιτοκτόνα, γενετικά τροποποιημένα φυτά με επιθυμητά χαρακτηριστικά, ουσίες για τη βιοδιάσπαση ρύπων και την ανακύκλωση αποβλήτων, καινοτόμες τεχνικές για τη διάγνωση, τη θεραπεία και την πρόληψη ασθενειών, και «ζωντανά» φάρμακα είναι μερικά μόνο από τα προϊόντα της βιοτεχνολογίας, ενώ οι εφαρμογές της είναι τόσο ευρείες που τελικά σχεδόν κάθε βιομηχανία ενσωματώνει πλέον αυτή την τεχνολογία.

Μια νέα εποχή ξεκινά

Ο συνιδρυτής της Apple Steve Jobs, πρωτοπόρος οραματιστής και μία από τις πλέον πολυσχιδείς προσωπικότητες του 20^ου αιώνα, δήλωσε στην βιογραφία του που κυκλοφόρησε λίγο μετά το θάνατό του το 2011: «Πιστεύω ότι οι μεγαλύτερες καινοτομίες του 21^ου αιώνα θα προκύψουν από τη διασταύρωση της βιολογίας και της τεχνολογίας. Μια νέα εποχή ξεκινά».

Τρανταχτό παράδειγμα η πρόσφατη πανδημία που αντιμετώπισε η ανθρωπότητα: Η ταχύτητα με την οποία οι επιστήμονες κατέγραψαν την αλληλουχία του γονιδιώματος του ιού –σε εβδομάδες αντί για μήνες ή χρόνια που απαιτούνταν στο παρελθόν– και οι βιολογικές καινοτομίες που επέτρεψαν την άμεση διενέργεια κλινικών δοκιμών για την ανάπτυξη των εμβολίων, αποδεικνύουν περίτρανα ότι η βιοτεχνολογία αλλάζει ήδη τη ζωή μας.

Σύμφωνα με τους ειδικούς η εποχή της βιοτεχνολογίας έχει ήδη ξεκινήσει και τρεις είναι οι τομείς στους οποίους αναμένουμε να δούμε πολύ σημαντικά αποτελέσματα τις επόμενες δεκαετίες.

Επεξεργασία γονιδίων

Πρόκειται για μία βιοτεχνολογία που επιτρέπει την εισαγωγή, την αφαίρεση, την αλλαγή ή την αντικατάσταση συγκεκριμένων τμημάτων του DNA ενός ατόμου. Η εν λόγω καινοτομία πλέον δίνει στους επιστήμονες τη δυνατότητα να τροποποιούν ή να αντικαθιστούν ελαττωματικά γονίδια με υγιή, προκειμένου να θεραπεύσουν ή και να προλάβουν δυνητικά μια ασθένεια.

Συνθετική Βιολογία

Ένα διεπιστημονικό πεδίο έρευνας που επιδιώκει να δημιουργήσει νέα βιολογικά υλικά και συστήματα ή να επανασχεδιάσει εκείνα που ήδη βρίσκονται στη φύση. Αν και η ανάπτυξή της συνεπάγεται πρακτικές αλλά και ηθικές προκλήσεις, οι δυνατότητες της συνθετικής βιολογίας υπερτερούν και εκτιμάται ότι θα προσφέρει νέες λύσεις για την παγκόσμια γεωργία, την υγειονομική περίθαλψη, τη μεταποίηση και διάφορους άλλους τομείς.

Βιοεκτύπωση

H βιολογική εκτύπωση είναι μια μέθοδος που επιτρέπει την κατασκευή κυτταρικών δομών και ιστών από «βιολογικά μελάνια» που περιέχουν βλαστοκύτταρα. Στοιβάδα τη στοιβάδα, το βιοϋλικό εναποτίθεται για τη δημιουργία δέρματος, ιστού ή ακόμα και οργάνου. Οι τεράστιες δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας θα ωφελήσουν διάφορους κλάδους: Από την έρευνα και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων, μέχρι την αναγεννητική και την εξατομικευμένη ιατρική. Όλα αυτά κάνουν τους επιστήμονες αισιόδοξους ότι οι εξελίξεις στο εν λόγω πεδίο θα είναι πρωτοφανείς τα επόμενα χρόνια.