Biotechnologie - Co je už skutkem a co nás čeká

Biotechnologie je sice z prioritních a rozhodujících vědeckotechnických trendů dneška nejmladší, zato ale nejdynamičtější, a rychlostí rozvoje dokonce předčí vývoj IT. V blízké budoucnosti se biotechnologie ve vztahu k různým průmyslovým oblastem projeví podle prognóz odborníků někdy až překvapivým způsobem. Uvádíme dále příklady oblastí, jež jsou už dnes biotechnologií intenzivně ovlivňovány. MEZITITULEK: V chemii: mimo jiné i biohedvábí Promítnutí biotechnologických metod zde přináší reorientaci z velkotonážní na malotonážní výrobu, zpružnění, rychlení technologických procesů. Hlavní však je vliv na kvalitu těchto procesů a na inovace sortimentu, a též na zlevnění výroby. Např. japonská firma Nitto Chemical Industry vyrábí akrylamid biokatalytickým způsobem, který zcela vyloučil drahé platinové a palladiové katalyzátory. Firmy DuPont a Genencor vyvinuly biokatyalyzátor pro přímou výrobu propandiolu z cukru, která otevírá cestu k produkci monomerů pro biologicky odbouratelné polyesterové plasty z obnovitelných zdrojů. Firma Energy Biosystems vyvinula novou technologii pro biologické odsiřování paliv, a jejím dnes velmi reálným cílem je odsíření motorové nafty na obsah síry pod 0,0001 %. Pokrok ve fermentačních a separačních postupech pomáhá na trh i novým biopolymerům. DuPont připravuje výrobu vláken biohedvábí vykazujícího ve srovnání s ocelí dvojnásobnou pevnost, což je vhodné např. pro neprůstřelné obleky. Přitom se tyto textilie resp.. obleky z nich mají nosit jako přírodní hedvábní - nebudou potřebovat chemické čištěbní a budou chemicky odbouratelné. Základem jednoho z těchto postupů, probíhajících mimochodem při běžné teplotě, je gen biohedvábí obsahující genetický kód, který určuje sekvenci aminokyselin na konci proteinového řetězce biohedvábí. Dosud se pracovalo se vsázkami v o hmotnosti několika kilogramů, ale po zahájení výroby v roce 2005 má jít o dávky až stonásobně větší. Firma Noxia Biotechnologies v Kanadě se hodlá k biohedvábí dostat jinou cestou: chová geneticky ovlivněné kozy, u nichž se tvoří proteiny biohedvábí v jejich mléku. Ve stádiu komerční zralosti je už t.č. biotechnologická výroba polyaktidových polymerů. De Stovky firem ve Spojených státech a v západní Evropě dnes už vyrábějí polymery pomocí mikroorganismů ze sacharidů v kukuřici, pšenici, řepě a jiných biomasách, a to na průmyslové bázi. Tato produkce představuje atraktivní odbyt samozřejmě i pro zemědělství, je ekologická a také má o 50 % nižší spotřebu energie než tomu je např. při výrobě obalových folií z fosilních zdrojů. Přitom biopolymer je neutrální vůči oxidu uhlíku a je odbouratelný. MEZITITULEK: \"Biotěžba\" rud Už dnes se rozšiřuje tzv.biometalurgie resp. \"biotěžba\", což je označen pro těžbu prováděnou pomocí speciálních bakterií,jež pohlcují mikroskopické částečky rud kovů. Používá sejich při těžbě mědi, uranu, zinku, manganu, niklu i železné rudy, a to v situacích, kdy se na nalezištích nalézají tyto rudy resp. suroviny v malých až stopových kvantech a kdy by se těžba prováděná standardními způsoby nemohla vyplatit, stejně jako tzv.chemická těžba. Už dnes je podíl této bioextrakce na těžbě niklové rudy v USA vyšší než 12 %. MEZITITULEK: Podíl biofarmak se zvětšuje Odhaduje se, že už dnes je sortiment léků z více než 20 % tvořen biofarmaky.A tento podíl roste úměrně tomu, jak lékařský výzkum a vývoj přichází se stále novými objevy. Tak např. firma Biopure Corp. V USA vyvinula krevní náhradu Hemopure na bázi čistého hemoglobinu. Firma Human Genome Sciences Inc. V USA získala patent na vývoj lidského genu produkujícího receptor, který je považován za cestu k podchycení viru HIV. Léčba astmatu a alergické rýmy se má už brzy výrazně zlepšit díky přípravku Xolair vyráběného americkou firmou Novartis. Při klinických zkouškách prováděných na 20 tisících osobách po dobu 18 měsíců nebyly zjištěny žádné nepříznivé vedlejší účinky. Přípravek by mohl sloužit též jako prevence, ale to se ukáže při dalším ověřování, které si vyžádá ještě několik let. Je přirozené, že vývoj geneticky ovlivněných léků vzbuzuje četné diskuse, které se týkají mj. etické dimenze tohoto vývoje a uvádění biofarmak na trh léčiv. Je zřejmé, že vývoj zde s sebou nese značná rizika, a nemusí jít jenom o problematiku spojenou s klonováním člověka, což je samozřejmě rovněž oblast, která spadá do biotechnologie a genetiky. Jde o složité otázky, jejichž řešení, i kdyby se o něm mělo informovat velice stručně, přesahuje rámec periodika zaměřeného na techniku a vědu. Nicméně lze říci asi toto: vývoj v biotechnologii a genetice nelze zastavit a omezovat. Nebylo by to dobré už z toho důvodu, že přináší velké množství poznatků, na které sice původní zadání výzkumných a vývojových úkolů nebylo orientováno, ale které jsou přesto velice zajímavé a perspektivně velmi užitečné, ať už jde o poznatky pozitivní či negativní. Je pak na výzkumnících a vývojářích, firmách, politicích, zákonodácích a médiích a de fakto celé společnosti, jak k těmto skutečnostem přistoupí: zda bude vývoj dále regulovat ku svému prospěchu anebo zda připustí živelnost, která by mohla vést k nedobrým koncům. Poznámka redakce: V TECHNIKu se již psalo o dvou způsobech využití bakterií pro likvidaci odpadu V jednom případě šlo o likvidaci uranového odpadu v nových spolkových zemích SRN prostřednictvím bakterií. Ve druhém případě šlo o pomoc při likvidaci následků havárie ropného tankeru Prestige u španělského pobřeží (čísla 8/2002 a 2/2003) Zdroj: TECHNIK