FAQ - časté otázky

Aplikace biotechnologií (a zvláště genetického inženýrství) v zemědělství a výrobě potravin a krmiv představuje krátkodobá i dlouhodobá rizika nebo nejistoty pro prostředí. Některá z nich mohou být považována za nepředvídatelná a nevratná a jako taková některými lidmi za nepřijatelná. Jindy se zvažují možné efekty GM potravin a krmiv na zdraví lidí a zvířat. Některé socioekonomické efekty jsou také předmětem zájmu.

Některé příklady otázek, které byly položeny v souvislosti s GM plodinami v zemědělství:   

• Geneticky modifikované potraviny a krmiva mohou způsobovat alergie nebo obsahovat neočekávané množství toxických látek škodlivých pro zdraví lidí a zvířat:
  • Příklad: při laboratorních pokusech se zjistilo, že transgenní soja navrhnutá pro užití jako krmivo obohacené o esenciální aminokyseliny, je alergenní. Další vývoj této transgenní soji s expresí alergenního proteinu para ořechu byl zastaven. V Evropě a v USA jsou všechny GMO používané k výrobě potravin předmětem intenzivní kontroly předtím než dostanou povolení pro uvolnění pro trh.   
• Geneticky modifikované rostliny obsahující geny vytvořené tak, aby toxiny mířené proti určitým škůdcům mohou mít škodlivé vedlejší účinky na necílové organismy.
  • Příklad: Při laboratorní studii byly housenky amerických motýlů monarchů krmeny ve vysokých koncentracích pylem z Bt kukuřice odolné proti hmyzu. V těchto extrémních podmínkách měl pyl toxické účinky na housenky monarchů. Tento efekt přisouzený Bt proteinu přítomnému v pylu Bt kukuřice nemohl být opakován při polních testech. Nicméně, tento aspekt by měl být zahrnut do monitorování.
• K nezamýšlenému a nekontrolovanému přenos nově zaváděných genů na další rostliny by mohlo dojít přímo prostřednictvím pylu. To by mohlo vyústit v negativní účinky na ekosystém a ve zvýšeném množství plevele odolnému proti herbicidům, pokud by transgen dodal selektivní výhodu svému příjemci.
• Nekontrolovaný přenos by mohl nevratně ohrozit prodej produktů biologického zemědělství.
• Extensivní kultura modifikovaných plodin v globálním měřítku by mohla snížit nebo dokonce zničit "genovou banku " (hodnotné rysy) konvenčně pěstovaných plodin.
• Geneticky modifikované rostliny by mohly zvýšit závislost rozvojových zemí na nadnárodních koncernech z průmyslových států.
• Možná dlouhodobá rizika nejsou známa, obtížně se odhadují a chybí zkušenosti na tomto poli. Probíhá jen velmi málo studií, které mají poznat rizika, a organizace monitorování zaměřeného na podporu risk managementu povětšinou také chybí.

Vědecká fakta vztahující se k obavám zde zmíněným můžete nalézt v příslušných odpovědích na detailní otázky (viz „podobné otázky“)

Níže uvedené skutečnosti jsou významné pro mnoho obyvatel evropských zemí. Nepředstavují rizika, ale silně ovlivňují časté negativní vnímání geneticky modifikovaných rostlin veřejností.   

• Geneticky modifikované rostliny a potravinové produkty z nich nemají v současnosti pro konzumenty žádnou výhodu
• Geneticky modifikované potraviny (nebo-li potraviny obsahující komponenty GMP) mohou být nedostatečně značeny, v rozporu s požadavky svobodné volby vyjadřované valnou většinou konzumentů.

Více informací k tématu otázek:

• na internetových stránkách ICGEB Biosafety WebPages (http://www.icgeb.org/~bsafesrv/bsfconc.htm)
• nebo AGBioWorld. (http://www.agbioworld.org/biotech_info/articles/critical.html)

Úspěchy biotechnologie a genové technologie nacházejí široké uplatnění od industriálních procesů po genetické úpravy rostlin a živočichů až k možnosti manipulovat lidská embrya. Také zahrnují výrobu nových látek jako jsou vakcíny, diagnostické testy a nové léčebné postupy. Potenciál biotechnologie zdaleka nedosáhl svého konce. Vskutku, biotechnologie jsou považovány za jednu z klíčových technologií tohoto století. Zároveň toto mocné know-how a jeho vývoj představují dramatickou změnu našeho chápání života a přírody. Vznikají nová rizika a bezprecedentní etické otázky. Pokrok ve vědomostech a praktický přínos i nové otázky, rizika a nejistoty významně ovlivňují společnost jako celek.

"Biotechnologie je v jistém smyslu metafora pro všechny záležitosti globalizace," řekl David Ignatius, výkonný redaktor francouzského vydání International Herald Tribune. Podobně jako u globalizace "přísliby jsou překvapivé, ale kdo pracuje v průmyslu dobře ví, že s každými dveřmi, které otevře pro naše nové možnosti nás konfrontuje s novým neznámem a otázkami." Sociálních důsledků biotechnologií je mnoho, některé pozitivní, některé negativní.   

• V lékařství dovoluje zavádět dokonalejší a účinnější metody, ale jsou také mnohem dražší. To může rozšiřovat propast mezi dostupností zdravotní péče majetným a nemajetným, průmyslovým a rozvojovým zemím.
• Technické možnosti manipulovat přírodou a životem lidí jsou nevratné jak v pozitivním (zlepšení života a záchrana životů) tak negativním (eugenika a ekologické katastrofy) smyslu. Úkol pro vědce a regulátory je předvídat důsledky nových biotechnologií a předcházet zneužití.
• Důkazem, že tyto otázky se berou vážně jsou mezinárodní dohody a snaha regulovat biotechnologie v mezinárodním měřítku.
• Vztah veřejnosti k "zelené" biotechnologii je v Evropě velmi zdrženlivý. Z veřejných diskusí plyne restriktivní evropská legislativa vztahující se k oblasti rizik pro přírodu a nezávadnosti potravin.
• Hodnocení rizika se stává vědeckou disciplinou, která v budoucnu může být aplikovaná v jiných oblastech, např. nanotechnologiích.
• Všechny přínosy biotechnologií mohou být ku prospěchu rozvojovým zemím, pokud bohaté země s pokročilou technologií nabídnou partnerství. Pokud by se nevytvořilo, prohloubila by se propast mezi tzv. Severem a Jihem s dalšími politickými důsledky.
• Nelze očekávat rozšíření diskuse o etických důsledcích v konceptu hodnoty života.

Pomocí biotechnologie lze zavést dědičné genetické modifikace do jakéhokoliv živého organismu. Mezi ně patří mikroorganismy, rostliny a živočichové, a teoreticky i lidé. Genová technologie otevřela cestu k novým postupům týkajících se lidí i jiných živých bytostí a jejich využití vyvolává mnoho zásadních etických otázek:    

• Je genetické inženýrství ve své podstatě „hříchem“, který dává lidstvu nevídanou moc nad životem?
• Mají vědci a lidské bytosti vůbec právo “manipulovat” životem, zasahovat nevratně do přírody?
• Jaké jsou praktické a etické důsledky této mocné techniky pro ekosystémy, živočichy a lidi?
• Máme právo zkoušet vše, co je technicky možné?

Vědci, a to hlavně filosofové a bio-etikové, církve a společnost jako celek musí hledat odpověď na tyto etické a socio-kulturní otázky vztahující se ke konceptu a respektování života.

K odpovědi na nové etické otázky vyvolané moderní biotechnologií zřizují státy zvláštní bioetické komise. Mají vyvolat veřejnou diskusi o bioetice a přispět k vytváření vhodné politiky v této oblasti.

Příklady použití biotechnologie vzhledem klidem, které vyvolává etické otázky:   

• Informace získané genetickou analýzou o genetice lidského chování
  • o genetice duševních poruch
  • při genetickém testování
  • z hlediska ochrany osobních dat
  • ve vztahu k eugenice
  • z hlediska práva vědět a práva nevědět
  • týkající se predikativního lékařství
  • spolu s diagnosou a informací bez možnosti léčit
• Produkce a využití lidských tkání
• Použití živočišných tkání pro transplantace (xenotransplantace)
• Vytváření a využití lidských embryí (buněk a tkání)
• Vytváření a využití embryonálních kmenových buněk

Příklady dalších použití biotechnologie, které vyvolávají etické otázky:   

• Pěstování a konzumace geneticky modifikovaných plodin
• Možné nevratné změny způsobené těmito plodinami v přírodě
• Zavádění těchto plodin do rozvojových zemí
• Patentování DNA, genů a genových sekvencí
• Výzkum používající zvířat a příprava transgenních zvířat

Universální deklarace o lidském genomu a lidských právech byla jednomyslně přijata na 29. zasedání generální konference UNESCO 11 listopadu 1997.

Molekulární medicína využívá diagnostické metody pro analýzu genetického make-upu člověka. Genetické údaje pacienta jsou obzvláště senzitivní informací. Popisují neměnitelné rysy, mohou nabídnout dlouhodobou zdravotní prognózu a ve většině případů souvisejí i s pacientovými příbuznými.

Zjistilo se, že některé geny či genové varianty jsou spojené s vyšším rizikem rozvoje určité nemoci. Údaje z prediktivních genetických testů jsou proto zajímavé pro zdravotní pojišťovny a zaměstnavatele, kteří by možná rádi věděli, zda je jejich klient či zaměstnanec náchylný k závažnému onemocnění. Diskriminace člověka na základě jeho/jejích genetických údajů by pak byla možná. V některých zemích je využití genetických údajů pojišťovnami a zaměstnavateli zakázáno zákonem.

Lékařská věda a vývoj nových druhů léčby závisí na pokroku genomiky a na relevantnosti genetických údajů pro nemoci. Na druhou stranu, pacienti mají právo na diskrétnost jejich lékařských údajů. Proto je ochrana údajů zásadní a komplexní otázkou.

Osobní genetické údaje představují celou řadu otázek, které je nutné zvážit. Některé z nich jsou:    

• Genetické údaje mohou být získány jen s „informovaným souhlasem“ dotyčné osoby. Pacient dá svůj souhlas se specifickým použitím jeho biologického vzorku a genetických údajů. Při výzkumných projektech se obvykle používají anonymní genetické údaje jejich oddělením od identifikačním údajů. Nicméně, pokud má projekt za cíl identifikovat spojení genetických rizikových faktorů a určitého životního stylu, jsou osobní údaje relevantní. V takových případech je každému vzorku přidělen protektivní kód, který může rozluštit jen instituce, která původně vzorek odebrala. Vzhledem k tomu, že genom každého člověka je jedinečný, identifikace osoby je v principu tudíž možná analýzou DNA sekvence.
• Každý pacient má právo znát nebo neznat výsledky genetického testu. U dědičných onemocnění mohou mít výsledky testu přímý vztah s genetickou konstitucí příbuzných, bez ohledu na jejich přání o tom vědět. „Genetické soukromí“ je tudíž někdy obtížné dodržet.
• Genetické údaje lidí, kteří nejsou schopni dát svůj souhlas k testování (invalidní osoby, pacienti v komatu, nezletilí) představují speciální problém, protože nemůže být zaručeno právo na genetickou determinaci vlastní osoby.
• Osobní genetické údaje – pokud jsou známé cizím lidem – mohou být zdrojem diskriminace. Je možná jak negativní diskriminace (např. vyšší dávky pojištění v případě genetické predispozice k onemocnění), tak i pozitivní diskriminace (např. upřednostnění na trhu práce díky menší náchylnosti k určité chorobě z povolání.
• Kdo je vlastníkem genetických údajů? Na tuto otázku musí být jednoznačná odpověď. Jako surové informace nejsou osobní údaje chráněny právem intelektuálního vlastnictví. Nicméně, patenty založené na znalosti genetických údajů by mohly představovat konflikt s ochranou údajů.
• Určité komplexní analýzy jako je čipová technologie zkoumají zároveň velká množství genetických údajů. V těchto experimentech jsou hodnocení údajů prováděna v rozsáhlých databázích. Zajištění bezpečnosti databáze je imperativem.

Množství a charakteristika transgenních plodin, které se pěstují v některých zemích, stejně jako přírodní podmínky povětrnostní či srážkové jsou možnými příčinami vystavení konvenčních nebo organických plodin stopám GM plodin z okolních farem. Náhodné smísení během zacházení s osivem je další příčinou se závažnými důsledky na zachování identity příbuzných plodin. Efekty transgenních plodin na jiné typy zemědělství jsou považovány zastánci těchto typů za nevratné. Mnozí organičtí zemědělci mají obavu, že náhodná přítomnost transgenů může ovlivnit jejich komerční zájmy.

Otázka je extrémně složitá a dlouhodobé efekty náhodného rozšíření transgenů jsou stále povětšinou neznámy. Hodnocení dopadu takového náhodného úniku je součástí studií požadovaných národními kompetentními úřady pro souhlas s novou transgenní plodinou. Taková hodnocení rizik jsou doplněna popisem specifických opatření, která by měla zvládnout koexistenci geneticky modifikovaných, konvenčních a organických plodin.

Problém koexistence různých typů zemědělství není jen vědecký a obchodní, ale i politický. Legislativa musí být přijatelná pro zainteresované strany, od nadnárodních koncernů na jedné straně až po organické zemědělce a nevládní organizace včetně spotřebitelských organizací na straně druhé.
Problém koexistence transgenních rostlin s konvenčním a organickým zemědělstvím musí být hodnocen případ od případu. Například, v oblastech, kde nemá kukuřice žádné pohlavně kompatibilní příbuzné, je pravděpodobnost křížové kontaminace příbuzných transgenem z kukuřice velmi omezená. V tomto případě rozšíření pylu nemusí představovat přímý problém pro ostatní zemědělce. Naopak v Kanadě je na zemědělské ploše či blízko ní mnoho přírodních příbuzných jarní řepky a odrůd, které mohou být snadno „kontaminovány“ transgenem uniklým z řepky. Drift genetických rysů jako je odolnost k herbicidům (existují transgenní i netransgenní odrůdy) představuje další příklad skutečného rizika, kdy jsou tyto herbicidy vybírány pro zemědělské použití. Pokud transgen nedodá plevelu selektivní výhodu, plevel nevytlačí ostatní přírodní rostliny. Pokud transgen dodá plevelu selektivní výhodu, takový drift může mít za následek nevratnou změnu ekosystému a u dalších kultivovaných plodin. Přes pokrok v hodnocení rizik a řízení rizik, platná opatření nejsou shledávána organickými zemědělci jako uspokojivá.

Důkladná segregace produktů různého původu není naneštěstí řešením všech problémů. Transgenní pyl může být přenesen větrem na velké vzdálenosti a křížově opylit nonGM rostliny. Organičtí zemědělci proto považují kultury transgenních rostlin za nepřijatelné riziko pro integritu jejich produktů s označením „bio“, což znamená prosté pesticidů, hnojiv a GMO (dokonce i stop náhodné kontaminace).

Nicméně, také plodiny používané organickými zemědělci nejsou „přírodní“ ve smyslu „nevytvořené člověkem“. Například, mnoho plodin užívaných v konvenčním a organickém zemědělství obsahuje uměle mutované geny, které jsou výsledkem radiační mutace.

Viz také http://www.fao.org/docrep/X5646B/X5646B00.htm#Contents, kde naleznete informace o biologickém zemědělství v Evropě

http://www.ofrf.org/general/about_organic/index.html, internetová stránka Nadace Výzkumu Organického Zemědělství (Organic Farming Research Foundation)

Bio-katalytické procesy využívají schopnosti živých organismů nebo jejich biologických částí přeměňovat látky. Přeměna hroznové šťávy ve víno prostřednictvím mikroorganismů, nazývaná fermentace, je klasickým příkladem bio-katalýzy. Bio-katalýza umožňuje syntézu látek v jediném biologickém kroku za nižší teploty (obvykle 25-37°C) a v podmínkách, které šetří životní prostředí, zatímco pro chemickou syntézu stejných látek je často zapotřebí mnoha výrobních kroků včetně užívání (toxických) rozpouštědel a vysokých teplot.

Slovo bio-katalýza naznačuje, že mikroorganismy nebo izolované aktivní proteiny, nazývané enzymy, které uskutečňují chemické reakce, nejsou samotnou reakcí spotřebovány. Pouze umožňují reakci. Specifičnost a rychlost biologických reakcí i obrovský počet možných biologických reakcí užitečných v průmyslové výrobě jim dávají mnoho výhod. Biologické reakce jsou jednodušší, méně nebezpečné, ekonomicky efektivnější a udržitelnější vzhledem k životnímu prostředí. Přes tyto výhody se bio-katalýza většinou používá pro syntézu antibiotik, čistých chemikálií, vitamínů, čisticích prostředků a bioplastů. Nahrazování chemických procesů procesy bio-katalytickými je pro vyšší nákladnost pomalé. Svou roli hraje i dlouhá tradice chemického průmyslu a často velmi vysoké nutné investice pro přeměnu průmyslových procesů.

Použití mikroorganismů (jako bakterií, kvasinek nebo plísní) a enzymů v průmyslových procesech umožňuje pracovat při mírných teplotách a tlacích, takže šetří energii, vodu a suroviny. Účinnost mikroorganismů může být zvýšena genetickým inženýrstvím. Zvyšuje výtěžek produktu při stejném množství organismů, vytváří možnosti optimálních enzymatických katalytických procesů změnou genových sekvencí (tzv. proteinové inženýrství).

Jestliže biokatalytické procesy (označované jako „Bílá biotechnologie“) se využití pro výrobu textilních vláken, snižuje se zatížení životního prostředí a současně stoupá ekonomická hodnota.Až stoprocentní snížení spotřeby pohonných hmot a produkce oxidu uhličitého lze dosáhnout biotechnologickou výrobou etanolu a etylénu pro plastikářský průmysl. To jsou výrobky chemického průmyslu s největším objemem. Dnes však nemůže tento proces soutěžit cenově s fosilními surovinami (ropa, zemní plyn, uhlí), ale zůstává pro budoucnost, až se fosilní suroviny začnou vyčerpávat a jejich cena stoupat.

Transgenní plodiny se vyvíjejí, aby vylepšily konvenční plodiny o takové vlastnosti, kterých se nedá dosáhnout prostřednictvím běžných šlechtitelských metod. Přes rizika a nejistoty spojené s kulturou transgenních plodin, z jejich výhod mohou mít prospěch nejenom zemědělci z rozvojových i vyspělých států, ale také spotřebitelé, životní prostředí a vědci.

Pro farmáře jsou očekávané výhody transgenních rostlin:    

• Odolnost proti škůdcům či plevelům s menší potřebou pesticidů a herbicidů.
• Vylepšené vlastnosti rostliny jako je větší výživnost, nižší citlivost na transport a skladování.
• Méně námahy a používání strojů v zemědělství.
• Více oblastí osetých plodinami uzpůsobených extrémním podmínkám, zátopám či suchům, soli v půdě, či podobně.
• Vyšší náklady na osivo a licence jsou vyváženy vyššími výnosy.

Tyto výhody představují nicméně obchodní riziko pro všechny ostatní farmáře, od těch konvenčních po organické.

Pro spotřebitele:    

• Přístup k potravinám s lepší výživnou hodnotnou.
• Rostliny bez obsahu známých toxických a alergenních komponent.
• Rostliny, které jsou chutnější, lépe přizpůsobené transportu
• Snížené riziko představované možnou přítomností toxických agrochemických reziduí a mykotoxinů v plodinách.
• Lepší znalost zdravotních charakteristik potravin, protože transgenní rostliny se musí přísně posuzovat. To není případ potravin z konvenčního a organického zemědělství.

Transgenní rostliny s přímým jasným užitkem pro spotřebitele průmyslových zemí jsou ještě ve fázi vývoje. produkce začne tehdy, pokud objem trhu pokryje vývojové náklady.

Pro rozvojové země:    

• Bezpečnější potraviny v rozvojových zemích        
  • Adaptace na nehostinné prostředí a rozšíření obhospodařovaných ploch
  • Odolnost proti škůdcům a plevelům
  • Rostliny, které jsou méně toxické (jako je nezpracovaný maniok)
  • Výživnější (rýže či maniok) nebo stravitelnější rostliny
• Nižší riziko vystavení se toxickým agrochemikáliím během rozsevu.

Pro životní prostředí:    

• Méně agrochemikálií obzvláště u transgenních plodin odolných proti hmyzu, které mohou ušetřit tuny insekticidů.
• Nahrazení celé baterie nejrůznějších herbicidů s obvykle dlouhou dobou přetrvávání v půdě jedním herbicidem s relativně krátkým poločasem rozpadu v půdě.
• Transgenní plodiny tolerantní k herbicidům umožňují bezorbovou technologii proti konzervativní orbě. To chrání půdní vlhkost, humus a strukturu. Bezorbová technologie brání erozi půdy.

Tyto výhody jsou odpůrci transgenních rostlin upírány kvůli hypotetickému nebezpečí pro biodiversitu a ekosystém v důsledku přítomnosti transgenních plodin v přírodě.

Pro vědce:

Výhodou transgenních plodin je to, že GM rostliny jsou mnohem lépe charakterizovatelné než jejich konvenční či přirozené protějšky. Důkladná charakterizace je povinná, a má hodnotit jakýkoliv možný zdravotní nebo environmentální dopad takových rostlin. Zjišťuje se, zda jsou identické svým mateřským konvenčním plodinám kromě zavedeného rysu či rysů blízko polohy nového genu. Studium transgenních rostlin takto zlepšuje naše znalosti jejich divoce rostoucích přirozených příbuzných. Při tom se zjistí množství a povaha mutací, ke kterým došlo během výběru konvenčních mateřských plodin.

Internetové stránky:

• http://www.greenpeace.org/international_en/campaigns/intro?campaign_id=3942 postoj organizace Greenpeace, která bojuje proti jakémukoli využití genetického inženýrství v potravinářství a v životním prostředí.
• http://www.isaaa.org/, stránka mezinárodní neziskové organizace, která přináší statistické informace a definuje výhody nových zemědělských biotechnologií do rozvojových zemí
• http://www.cimmyt.cgiar.org/ organizace zaměřená mj. na šlechtění plodin ke zmírnění hladu a chudoby.

Lepší znalost genomu nás může dovést až k původu nemoci – nesprávné funkci proteinu, a tudíž mutantnímu genu – snadněji. Kromě toho rozpoznání takového genu nám umožní screening této nemoci. Genetická diagnosa umožní odhadnout individuální genetické predispozice. Pochopení vlivu genů na účinky léku a vznik vedlejších účinků mohou vést k personalizované farmakologické léčbě. Pokud by tomu tak mělo být, musely by se genetické testy stát součástí standardní diagnózy.

Znalost molekulárních příčin nemoci zrychluje pokrok výzkumu směrem k diagnóze, prevenci a léčbě nemoci. Protože nemoci mívají jen velmi zřídka jedinou příčinu, cesta není přímá. Nicméně, efektivnost nových přístupů k léčbě nemocí jako je rakovina, Alzheimerova nemoc nebo cystická fibróza se soustavně zlepšuje.

Znalost bakteriálních a virových genomů pomáhá snadněji identifikovat mechanismy infekcí, a tak zlepšovat jejich prevenci a léčbu. Přínos této techniky ve spojení s efektivní mezinárodní spoluprácí byl ilustrován během výskytu SARS v roce 2003; genom byl přečten během týdne poté, co byl identifikován patogenní činitel. O několik měsíců později, již byla ve stádiu vývoje slibná vakcína.

Cílem lékařské genomiky je zlepšení prevence a léčby. Genomika může ovlivnit několik oblastí medicíny:

* Určité genetické podmínky zvyšují predispozici pro rozvoj dědičných i běžných nedědičných chorob. Znalost těchto genetických faktorů by umožnila prediktivní testování. U některých nemocí by to nabídlo pacientům možnost přijmout preventivní opatření nebo se vyhnout dodatečným rizikovým faktorům například změnou životního stylu. Nicméně u některých onemocnění je k dispozici diagnóza, ale ne léčba. Test poskytne více znalostí, ale nemusí nutně nabízet přímé řešení.   

• Diagnostika bude zlepšena, jak se budeme dovídat stále více o genomech patogenů způsobujících infekce. Bude snazší diagnostikovat infekce, protože genetický materiál viru a bakterie se liší od genetického materiálu infikovaného člověka či zvířete.
• Znalost genomů patogenů urychlí vývoj vakcín.
• Léčba bude v budoucnu více personalizovaná. Protože každý jedinec má jedinečný genom či genotyp, bude moci být navržena individuální léčba nebo preventivní strategie. Léčba bude optimalizována, pokud bude možné vyhnout se genově podmíněným vedlejším účinkům, a nahrazena efektivní a bezpečnou léčbou. Tato významná nová oblast výzkumu se nazývá farmakogenomika.
• Znalost původu a vývoje komplexních onemocnění jako je rakovina může pomoci v hledání preventivních strategií i nových a efektivnějších způsobů léčby.
• Genomový výzkum může také pomoci pochopit proces stárnutí, a tak zlepšit kvalitu života starších lidí.

• V medicíně pokrok v biovědách a biotechnologii rozšířil poznání humánní fyziologie a molekulární biologie, a tak přispěl k lepšímu porozumění lidským nemocem a ke zlepšení jejich prevence, diagnostiky a léčby.
• V zemědělství je potenciální výhodou schopnost produkovat transgenní plodiny, které mohou být výživnější, odolnější proti škůdcům nebo lépe přizpůsobené nepříznivému životnímu prostředí. Potenciální užitek tkví ve zvýšení výnosů a kvality nebo omezení používání pesticidů. Biotechnologie tak může přispět ke zlepšení zásobování potravinami v rozvojových zemích.
• Transgenní plodiny mohou představovat zdroj pro farmaceutický a chemický průmysl.
• Při použití k detekci kontaminantů a dekontaminaci půdy, vody a vzduchu mikroorganismy nebo rostlinami, může biotechnologie prospět životnímu prostředí přímo.
• Další významnou výhodou biotechnologie je vývoj nových průmyslových výrobních procesů s mnohem nižším dopadem na životní prostředí.

Aplikace biotechnologie zahrnují:

V medicíně:

Inzulín, životně důležitý pro vzrůstající počty diabetiků, byl prvním humánním proteinem vyráběným mikroorganismy. Dnes se vyrábí celá řada léčebně významných proteinů jako např. interferonů. V lidském těle jsou přítomny v tak nízkých koncentracích, že není možné je izolovat a pokud ano, stalo se několikrát, že se s nimi přenesly nemoci. Výroba syntetických vakcín proti malárii, vzteklině a hepatitidě B v mikroorganismech je dalším příkladem biotechnologie. Dále:

• Genomika a proteomika mohou nabídnout lepší porozumění molekulárním procesům, které vedou k predispozicím nebo propuknutím lidských chorob. To by mohlo usnadnit prevenci takových nemocí.
• Vědci identifikují nové lékové cíle a vyvíjejí vysoce specifická léčiva a vakcíny. Kromě toho mohou diagnostikovat genetické poruchy, infekční choroby a rakovinu na buněčné a molekulární úrovni a vyvíjet genové a buněčné terapie.

V zemědělství:

Geneticky upravené plodiny jsou již k dispozici v mnoha zemích na světě. Takové plodiny zahrnují sóju, bavlnu, kukuřici, dýně, brambory, řepku, tabák, papáju a karafiáty.

• Plodiny, které jsou odolné vůči herbicidům či hmyzu nabízejí další možnost, jak zvládat škůdce, omezovat užívání pesticidů a zvyšovat polní výnosy.
• Plodiny, které lépe snášejí sucho či záplavy, půdu s vyšším obsahem solí či kovů, horko či zimu se v současnosti již vyvíjejí. Laboratorní pokusy jsou slibné, ale než se komerční aplikace stanou realitou, je třeba určitých doladění.
• Od rýže obohacené provitamínem A, známé jako Zlatá Rýže, se očekává, že zabrání slepotě způsobené nedostatkem tohoto vitamínu, jak u dětí tak u dospělých v Asii.
• Genetické inženýrství může být dále používáno pro eliminaci či omezení množství alergenních proteinů (například v japonské rýži) či anti-nutričních látek v potravinách.
• Testování potravin (například na BSE nebo Salmonelu) se dá zvládnout rychleji a přesněji s molekulární technologií založené na polymerázové řetězové reakci nebo imunoesejích.

V průmyslu:

Proteinové produkty a užitečné enzymy jsou k dispozici pro potravinářský a krmný průmysl. Bakterie, nižší houby (plísně) a kultivované savčí buňky i jejich části nebo jejich enzymy se používají v průmyslové výrobě, kde jsou biologické procesy často efektivnější a mají nižší ekologický dopad než tradičně používané chemické procesy.

Biofarming (nebo-li biopharming) označuje používání transgenních rostlin pro produkci vysoce hodnotných proteinů, nových nepotravinových produktů jako jsou orální vakcíny, veterinářské produkty nebo průmyslové enzymy. Biofarming nabízí potenciální oblasti diversifikace pro zemědělství a zahradnictví.

Biologické zemědělství (nebo-li ekologické zemědělství) se vztahuje k praktikám používaným rostlinné a živočišné výrobě. Tyto praktiky se spoléhají na vývoj biologické rozmanitosti na poli, které rozruší habitat škodlivých organismů a na záměrné údržbě a doplňování úrodnosti půdy. Údržba bezpečnostních pásem brání náhodné kontaminaci z přilehlých konvenčních polí. Systém detailního vedení záznamů sleduje všechny produkty z pole až k prodeji. Ekologičtí zemědělci nesmějí používat syntetické pesticidy, umělá hnojiva ani geneticky modifikované organismy. Ekologické zemědělství se v Česku řídí zákonem č. 242/2000 Sb., „o ekologickém zemědělství“, který zohledňuje obecné zásady zákona o zemědělství a dále stanovuje podmínky hospodaření v režimu ekologického zemědělství i podmínky pro výrobu biopotravin.

Na stránkách Organic Farming Research Foundation http://www.ofrf.org/general/about_organic/index.html

Příklad bezpečnostních opatření diskutovaných v prosinci 2002 k zajištění toho, aby kukuřice vytvořená pro farmaceutické účely nekontaminovala plodiny určené pro potravinářství na http://www.mindfully.org/GE/GE4/Pharming-Done-Safely17dec02.htm

Biotechnologie spolu s genovou technologií je klíčovým faktorem v pokroku lékařství. Protože je medicína speciálním odvětvím vědy o životě (life science), pokrok ve výzkumu v těchto dvou odvětvích se často nedá rozlišit a je přínosem v obou.

Mnohé nemoci jsou způsobené nedostatkem anebo nesprávnou funkcí určitého proteinu v lidském těle. Podávání takového proteinu lékem může přivodit úplné či částečné uzdravení. Protein může být izolován z lidských buněk nebo tkání. Tento postup může mít vážné důsledky: např. preparáty z proteinů lidské krve nejsou vždycky bezpečné. Na začátku 80. let bylo mnoho hemofilických pacientů, kterým chyběl faktor krevní srážlivosti, nakaženo virem HIV. Krevní faktory podávané těmto pacientům obsahovaly zbytky HIV virů od séropozitivních dárců krve. V současnosti je faktor krevní srážlivosti vyráběn v laboratoři prostřednictvím genové technologie.

V dnešní době jsou mnohé léky vyráběny laboratorně za použití biotech nástrojů. Bakterie, kvasinky a živočišné buňky produkují lidské proteiny, které jsou dostupné jako léky. Ve vývoji jsou např. poživatelné vakcíny produkované transgenními rostlinami. První biotech lék inzulín byl komerčně dostupný v roce 1982. Od roku 1995 bylo vyvinuto asi 150 nových biotech léků včetně farmak pro vážná onemocnění jako je HIV infekce, Alzheimerova choroba, lupénka, astma a myelom. Mnohé z nich jsou cílené proti dosud neléčeným chorobám.

Technický pokrok ve vědě (life science) vedl k:    

• Možnosti vyrábět látky, které dříve nemohly být ani syntetizovány ani izolovány. To je případ regulatorních proteinů jako jsou interferony přítomné v nepatrných množstvích v krvi.
• Biologickým či molekulárním strategiím ke stavbě nových léků, cílů či screeningových metod.
• Výrobě animálních modelů nebo molekulárních in vitro systémů vytvořených ke studiu humánních nemocí za optimálních podmínek a k testování nových možných terapeutik.
• Mnoha aplikacím genomiky, jako jsou:        
  • Zrychlená identifikace a analýza nových patogenů.
  • Zrychlení vývoje a výroby vakcín a spolehlivých diagnostických nástrojů.
  • Genetické testy pro screening několika dědičných chorob nebo jiných onemocnění genetického původu (na příklad hemofilie, mukoviscidosa nebo Huntingtonova choroba), nebo testy na možné genetické dysfunkce či dispozice.
  • Genetické testy, které pomáhají rozhodovat před implantací nebo během těhotenství při podezření na závažné genetické vady embrya či plodu.
• Regenerativní medicíně k obnově nemocných či poraněných orgánů či tkání. Doufá se, že se stane řešením, které překoná současné problémy transplantace (nedostatek dárců, riziko odmítnutí, těžké imunosupresivní kůry).
• Genové terapii jako přístupu k léčbě onemocnění buď modifikací exprese genů jednotlivce nebo opravou abnormálních genů podáním DNA namísto farmak. Mezi onemocnění, která jsou v současné době zkoumána coby kandidáti pro genovou terapii, patří cystická fibrosa, kardiovaskulární onemocnění, infekční onemocnění jako AIDS, a rakovina.

Nadšení způsobené těmito příspěvky biotechnologie pro pokrok v lékařství opadlo a pokrok se zpomalil vinou složitosti úkolů, objeveným lékařským rizikům spojeným s jejich praktikováním a také vinou často neinformovaně pokládaným etickým otázkám.

• Seznam schválených biotech léků

Biotechnologický průmysl je velmi rozmanitý: zahrnuje firmy, které se zabývají třeba vývojem léků, výroboupotravin (např. mlékárenství, pivovary, octárny), odstraňováním znečištění životního prostředí, analytickými procesy a testováním.

Biotechnologický průmysl udělal skok ve vývoji během posledních 25 let. Je jedním z  výzkumně nejintenzivnějších odvětví na světě a typické je, že jde o malé či středně velké podniky zakládané výzkumnými pracovníky ze sféry akademické či průmyslové. Biotechnologické firmy obvykle vyvíjejí a prodávají nové technologie, služby či produkty ze všech odvětví biologických věd. Většina z nich se vyznačuje zaváděním novinek, flexibilitou a rychlostí. Ale také se spoléhají na vládní iniciativy a na klíčové vztahy s akademickou obcí, finančním světem a rizikovým kapitálem anebo, v mnoha případech, s velkými farmaceutickými firmami. Biotechnologické podniky jsou často v regionálních „klastrech“, které umožňují těsnou interakci s dalšími firmami, výzkumnými ústavy a klinikami.

Pro biotechnologický průmysl je charakteristické vysoké riziko. K tomu přispívá třeba okolnost, že jen zlomek testovaných látek se osvědčí jako léčivo, vysoké náklady na prověřování bezpečnosti a zdlouhavé registrační řízení. Podle globální zprávy firmy Ernst & Youngs za rok 2003 "Beyond Borders", nejlepší dni biotechnologického průmyslu teprve přijdou, bez ohledu na současný pokles trhu. V roce 2003 pracovalo 613 biotechnologických státních firem s 193 753 zaměstnanci a 3749 firem soukromých.

Detailní informace lze najít na adrese http://www.ey.com/GLOBAL/content.nsf/International/Biotechnology_Books_2003, a zprávu Ernst & Young 2003 na http://www.europabio.org/pages/index.asp, což je webová stránka evropského biotechnologického průmyslu.

Vitamíny jsou chemicky přesně definované molekuly, které jsou identické bez ohledu na svůj původ a produkci nebo proces izolace. Pro svou fyziologickou aktivitu a spojený zdravotní užitek nelze rozlišovat mezi přirozenými, syntetickými nebo biotechnologicky vyrobenými vitamíny, výživnými látkami a potravinovými doplňky.

Komercializace vitamínů a potravinových doplňků je předmětem autorizace. Musí být dobré kvality, bezpečné a výživné. Postupy autorizace berou v úvahu (mezi jinými aspekty) čistotu látky a nepřítomnost kontaminantů, které by mohly být toxické.
V mnoha zemích je komercializace potravinových doplňků z nových procesů a jejich zahrnutí do potravinových výrobků předmětem autorizace, která dodržuje mezinárodní vodítka stanovená Potravinovým kodexem (Codex Alimentarius, od FAO-Food and Agriculture Organisation v Římě). Tyto standardy, vodítka a doporučení jsou celosvětově uznávány pro svou rozhodující roli v ochraně spotřebitele a umožňují mezinárodní obchod.

Vitamín B2 produkovaný geneticky vytvořeným Bacillem subtilis, na příklad, je mnohem čistší (minimálně 98%) než stejný vitamín vyráběný konvenčními postupy. Nový proces je také přátelštější k životnímu prostředí. Přidávání vitamínu B2 do krmiv a potravin má dlouhou tradici a nikdy nemělo nepříznivé vedlejší účinky, které by se daly vztahovat k samotnému vitamínu. Vskutku, komercializace potravinových doplňků je předmětem pravidel, která jsou mnohem přísnější než u farmaceutických produktů. Pro farmaceutické produkty jsou některé nepříznivé vedlejší účinky přijatelné kvůli očekávanému užitku. Nepříznivé vedlejší účinky jsou naprosto nepřijatelné u produktů, která se dají jíst celý život bez žádné kontroly. Proto jsou potravinové doplňky vyráběny podle Good Manufacturing Practices (Správná Výrobní Praxe) se systematickou kontrolou kvality a detekcí kontaminantů.

Více o bezpečnostních vodítkách z Potravinového KodexuMore (Codex Alimentarius): http://www.fao.org/docrep/T3530E/t3530e00.htm

Výrobci osiv i zemědělci mají přímý zájem na pěstování transgenních rostlin, což je dokázáno tím, že neustále roste plocha osetá transgenními plodinami, především v Severní Americe, Kanadě, Argentině, Brazílii a Číně.

Očekávané výhody transgenních plodin:    

• vyšší výnosy při nižší potřebě drahých pesticidů
• nižší ztráty při sklizni důsledkem škůdců a plevele
• méně práce a strojů
• výživnější rostliny
• rostliny které jsou přizpůsobené extrémním podmínkám, záplavám či suchu.

Tyto výhody by mohly být zvláště důležité pro zajištění potravy v rozvojových zemích. Měly by přinést vyšší příjmy zemědělcům ve srovnání s konvenčními plodinami, přičemž zvýšené výnosy by měly vyvážit vyšší náklady na osivo a licence. Transgenní rostliny se zřejmými výhodami pro spotřebitele průmyslových zemí jsou stále ve vývoji.

Kvůli rizikům a nejistotám spojeným s kulturami transgenních rostlin, jsou tyto očekávané výhody brány v potaz některými nevládními organizacemi a některými zemědělci, obzvláště těmi, kteří náležejí k ekologickému zemědělství.

Podle zprávy ISAAA publikované v roce 2005 dosáhla plocha osetá v roce 2004 transgenními plodinami 81 milionů ha na celém světě, oproti roku 2003 došlo tak k 20%-nímu nárůstu. Za období 1996 až 2004 vzrostla plocha transgenních plodin víc než 47x (z 1,7 na 81 milionů ha). Nicméně, v Evropské Unii je jedinou zemí, kde se pěstují transgenní plodiny ve významném množství, Španělsko (58 tisíc ha). Osm a čtvrt milionů farmářů v 17 zemích – více než 90% chudých farmářů v rozvojových zemích – volilo v roce 2004 pěstování transgenních plodin. V rozvojových zemích jsou považovány biotechnologie a transgenní plodiny za „nové zbraně ve válce proti chudobě a hladu“ (Florence Wambugu z Keni). Při pěstování transgenních rostlin odolných proti hmyzu přináší vyšší výnosy, obzvláště v rozvojových zemích, kde mohou škody způsobené škůdci dosahovat velmi velkého rozsahu. V některých z těchto zemí se očekává, že používání transgenních plodin zlepší zdraví farmářů, kteří trpí následkem aplikace pesticidů bez patřičné ochrany. Zdraví spotřebitelů, kteří budou jíst výživnější rostliny, by se mělo také zlepšit.

V rozvinutých státech se stále čeká, jaký bude skutečný užitek z transgenních rostlin pro spotřebitele. To je jeden z důvodů, proč se evropští konzumenti zdráhají je kupovat.

Podrobné informace můžete nalézt na http://www.isaaa.org/, stránce mezinárodní neziskové organizace, která přináší informace o nových zemědělských biotechnologiích. http://www.modifyingafrica.com/ je adresa stránky knihy F.Wambugu.

Tak jako u jakékoliv jiné činnosti nelze dosáhnout 100% kontroly a 100% bezpečnosti. Kontrola biotechnologie je národní i mezinárodní záležitostí. Zakládá se na spletité legislativě a je prováděna pověřenými úřady. Většina zemí má zákony, které regulují rozvoj biotechnologie podle mezinárodně přijímaných vodítek. Nicméně, v případě kontroly biotechnologie je obecný pocit takový, že platná legislativa často zaostává za vědeckým a průmyslovým pokrokem.

Geneticky modifikované rostliny (většina z nich jsou v současnosti plodiny) jsou vytvořené tak, aby se lišily od svých tradičních protějšků přítomností jednoho souboru genů kódujících proteiny, které jsou odpovědné za určitý rys (např. odolnost proti hmyzu nebo snášenlivost herbicidů) a jeho správnou regulaci. Pokud nový rys nedává rostlině vysokou selektivní výhodu (pro její přežití a/nebo rozšíření), je transgenní rostlina považována za nepravděpodobný zdroj nepříznivého efektu pro životní prostředí. Tabák bez obsahu nikotinu by pravděpodobně spadal do této kategorie.

Oproti tomu je věnován důkladný zájem u jakékoliv nového rostlinného druhu, který je zaváděn do nového prostředí, ať už je produktem genetického inženýrství nebo klasického šlechtění. Pokud zlepšuje adaptabilitu na podmínky prostředí (odolnost proti suchu, například), přenos odolnosti na volně rostoucí rostliny by mohl mít za následek vznik nových invazivních plevelů. Účelové uvolnění organismů do nového prostředí je předmětem postupů přísné autorizace včetně obsáhlého a patřičného hodnocení rizika a požadované praktiky zvládání rizik (mezi jinými monitoring).

Transgenní plodiny jsou předtím, než jsou uvolněny pro trh, důkladně popsány a kontrolovány. Riziko zdravotních problémů (toxicita nebo alergenicita) zkoumaly příslušné vědecké a úřední orgány (jako jsou FAO, WHO, EFSA aj.). Jejich závěr zní, že potenciální riziko potravin vyrobených ze schválených GMO je stejné či nižší než riziko u konvenčních potravin.

Jakákoliv potravina může způsobit alergii. Nicméně, nejběžnější alergenní skupiny, alergeny přítomné v arašídech, sojových bobech, korýších atd., se snadno identifikují a jsou dobře popsány. Imunitní reakce, které provokují v citlivém organismu, jsou také známé. Pravděpodobnost, že by genetická modifikace takové alergeny zanesla do plodiny, je velmi nízká a systematicky se testuje. Skladba nových proteinů vnášených do transgenních plodin se analyzuje a porovnává se známými alergeny. Stravitelnost transgenních rostlin a z nich vyrobených produktů je předmětem hodnocení a jejich alergenicita se kontroluje in vitro i testováním na zvířatech. Díkys všem povinným testům pro registraci nové transgenní rostliny, lze zabránit přítomnosti známých alergenů v GM rostlinách užívaných v potravinách.

Přítomnost genů odolnosti proti bakteriálním antibiotikům v určitých transgenních plodinách, ačkoliv se jejich exprese neprojevuje přímo v rostlině, představuje další zdravotní téma. Jde o "selekční geny", které jsou nutné pro selekci buněk obsahujících DNA vektoru s transgenem. DNA přítomná v potravině je strávena v zažívacím traktu, a tak je přenos odolnosti proti antibiotikům na střevní bakterie extrémně nepravděpodobný.

Kromě toho, geny odolnosti proti antibiotikům používané při vývoji transgenních rostlin, jsou přirozeně rozšířené a vyskytují se v mnoha bakteriích v životním prostředí. Tyto geny jsou tak přejímány s běžným jídlem a krmením, které vždy obsahuje mnoho bakterií.Dostávají se do zažívacího traktu naprosto bez transgenních plodin.

Zatím neexistuje důkaz přenosu genů pro odolnost k antibiotikům z rostliny na bakterie Nicméně, jelikož jsou nyní dostupné jiné metody, jejich používání je zakázáno.
Alergie je imunitní reakcí na určité chemické skupiny nazývané epitopy, které vyvolají vytvoření specifických imunoglobinů. Epitopy silných alergenů jsou známy. Většina z nich jsou glykoproteiny -proteiny s obsahem cukru. Cukry brání plnému strávení proteinů, ale fragmenty jsou dostatečně malé, aby prošly střevní stěnou. V krvi vyvolají charakteristické imunitní obranné reakce. I když transgen pochází z organismu známého pro způsobení alergie, pravděpodobnost náhodného přenosu genu kódujícího příslušný potenciálně alergenní protein je velmi nízká. Jednou k tomu došlo u krmné soji vyvíjené obohacení o proteiny pomocí genu z paraořechu. Sami výrobci zastavili vývoj této krmné odrůdy. I kdyby vývoj nezastavili, transgenní rosltina by nebyla povolena.

Takové důsledné testování není povinné u nových odrůd rostlin pocházejících z „konvenční selekce“ (například u mutací vyvolaných radiací), které se používají pro výrobu krmiv a potravin.

http://europa.eu.int/comm/food/fs/gmo/gmo_index_en.html podává informace Evropské komise o bezpečnosti GM potravin, s přístupem k oficiálním textům předpisů EU ve všech evropských jazycích.

Ke genetickým modifikacím dochází v přírodě neustále, u všech živých organismů, a docházelo k nim po miliardy let. Tyto modifikace jsou mutacemi nebo rekombinacemi, které dávají genetický základ biologické rozmanitosti a evoluci živých organismů na Zemi. Také stojí za neočekávanou genetickou podobností organismů tak rozdílných jako jsou lidé a mouchy. Od prehistorických časů byly dědičné genetické modifikace užívány, aniž by byly známé, pro výběr a šlechtění rostlin a živočichů lépe uzpůsobených potřebám lidí. Sama o sobě není genetická modifikace nepřirozená, a všechny živé organismy obsahují enzymy a další molekuly, díky kterým jsou schopné opravit poškození DNA, přearanžovat části DNA nebo inkorporovat části cizí DNA:

Biotechnologie a genetické inženýrství umožňují pochopit a užívat molekulární mechanismy a nástroje za těmito přirozenými modifikacemi genetického materiálu. Nepřirozená je akcelerace kroků přirozeného výběru a schopnost zamířit určitou genetickou zprávu do nepříbuzného vybraného organismu. I když je to teoreticky možné, takové genetické rekombinace mezi organismy, které se v přírodě nepáří, by neměly šanci se přirozeně vyskytnout, přinejmenším ne po dobu odpovídající lidské zkušenosti. Nebývalé etické otázky spojené s tímto know-how plynou z možnosti, že vědci a průmysl dědičně a nenávratně zasáhne do přírody a lidí, ať už k lepšímu nebo k horšímu. Mezinárodní konvence a národní a mezinárodní regulace aplikací této nové technologie ukazují, že možné zneužití a nově vzniklá rizika jsou brána velmi vážně a po celém světě velmi pečlivě řízena.

Bílá Biotechnologie je vznikající odvětví v rámci moderní biotechnologie, které slouží průmyslu. Používá živé buňky jako jsou plísně, kvasinky nebo bakterie i enzymy pro tvorbu produktů a služeb. Živé buňky mohou být používány buď přímo nebo vylepšené, aby fungovaly jako „buněčné továrny“ pro produkci enzymů pro průmysl. Také mohou být používány pro výrobu antibiotik, vitamínů, vakcín a proteinů pro použití v lékařství.

Enzymy jsou přítomné ve všech živých organismech: kdykoliv je nějaká látka přeměňována v jinou, příroda používá enzymy, aby proces urychlila. Enzymy nabízejí biologickou cestu a čistší řešení oproti chemické syntéze určitých průmyslových produktů. Enzymy jsou eko-efektivní; spotřebují méně vody, méně surovin a méně energie. Dopad na životní prostředí je minimalizován, zatímco jsou vyráběny lepší produkty za nižší náklady.

Bílá biotechnologie může přispět k udržitelnějšímu životnímu prostředí. Její postupy nebudou dál zatěžovat svět dnešními ekologickými problémy. Od Bílé biotechnologie se očekává zásadní přínos pro životní prostředí, spotřebitele a průmysl, například:    

• Snížení znečištění a méně odpadu
• Snížení spotřeby energie, surovin a vody
• Povede k lepší kvalitě potravin
• Vytvoří nové materiály a bio-paliva z odpadu
• Poskytne alternativu některým průmyslovým chemickým procesům.

Další informace naleznete na internetové stránce EuropaBio:

http://www.europabio.org/pages/white_biotech.asp

Původ biotechnologie se dá vystopovat 4 tisíce let zpátky, když Sumeři (aniž by o tom věděli) používali mikroby pro výrobu alkoholických nápojů. Dalšími známými produkty tradiční biotechnologie jsou sýr, jogurt a chléb.

Biotechnologie používají živé organismy, buňky nebo jejich části (enzymy) k výzkumu, jehož poznatky pak dávají vzniknout novým produktům a aplikacím v medicíně, zemědělství, potravinářství, ochraně životního prostředí a alternativních metodách výroby v chemickém průmyslu či jiných průmyslových procesech. V současnosti je biotechnologie interdisciplinární vědou, která je ovlivňována chemií, biologií, fyzikou, materiálovými naukami, inženýrstvím a informatikou.

Moderní biotechnologie často pozměňuje genetické uspořádání buněk a organismů s cílem optimalizovat procesy, např. chemickou či fyzikální úpravou, buněčnou fůzí nebo genetickým inženýrstvím. Oproti ostatním zmíněným metodám genetické inženýrství modifikuje izolované nukleové kyseliny; geny takto mohou být specificky přidány nebo odstraněny. Pojmy moderní biotechnologie a genetické inženýrství jsou často používány jako synonyma; přičemž genetické inženýrství je ve skutečnosti pouhým odvětvím biotechnologie. Prvním experimentem genetické modifikace publikovaným v roce 1973 se otevřely dveře nové oblasti rekombinantní technologie.

Biotechnologie je stará věda s velkým ekonomickým dopadem a se slibnou budoucností. Představuje mocný nástroj, ačkoli ne všelék, který pomáhá řešit současné naléhavé globální problémy naší společnosti jako je hladovění nebo udržitelnost vývoje.

Termín „biotechnologie“ byl zaveden v roce 1919 maďarským inženýrem Karlem Erekym pro sumarizaci všech metod používajících mikroorganismy pro přeměnu surovin v produkty (proces zvaný fermentace). Skutečným začátkem klasické biotechnologie byl Pasteurův objev, že za takové fermentační procesy jsou odpovědné mikroorganismy. Aplikace, služby a produkty moderní biotechnologie jsou rozmanité:

• Základní technologie (jako jsou DNA a proteinové chipy) pro základní a aplikovaný výzkum
• Rekombinantní léčiva, vakcíny a diagnostika, a také genové a buněčné terapie v lékařství
• Metody buněčných a tkáňových kultur, molekulární diagnostika a transgenní rostliny v zemědělství
• Testování a optimalizace skladby a výroby potravin a krmiv
• Biosenzory a biologické systémy (např. enzymy, mikroorganismy) v ochraně životního prostředí
• Biologické systémy pro průmyslovou výrobu chemikálií a léčiv

Biotechnologie jsou široce užívané v bio-vědách. Biovědy, rovněž nazývané life science, zahrnují odvětví od moderní biologie a lékařství, přes zemědělství, vědy o zvířatech, biochemii, bio-kontrolu, biodynamiku, bio-inženýrství, bio-informatiku a bio-komputaci, bio-materiály, bio-medicínské inženýrství, bio-medicínské systémy a zobrazování, bio-molekulární inženýrství, bio-monitoring, biofyziku, buněčnou biologii, ekologii, vědy týkající se životního prostředí, potravinářské nauky, genetiku a genomiku, mikrobiologii, molekulární biologii, nanobiotechnologii, neurovědy, rostlinné nauky, proteomiku až k tkáňovému inženýrství.