By Znatnoj popularizaciji biotehnologije u svjetskoj javnosti doprinijela je vijest koju su 20. lipnja 2000. godine objavili svi svjetski mediji, kako je karta ljudskog genoma dovršena. Zajedničkom izjavom to su otkriće obznanili američki predsjednik Bill Clinton i britanski premijer Tony Blair. Američka multinacionalna medijska kompanija CNN posvetila je cjelodnevni televizijski program tom događaju. Time, Newsweek i Spiegel najavili su tu vijest na naslovnim stranicama. Junak tih objava bio je Craig Venter, vlasnik tvrtke Celera koji je u brzini (utrci) očitavanja gena s ljudskih kromosoma strategijom sačmarice nadmašio konkurenciju iz čitavog svijeta.
Počeci
Povijest tehnologije vrlo je duga i vezana je uz ljudsku domišljatost odnosno inovativnost usmjerenu na što djelotvornije osiguranje vlastite egzistencije. Tako je doba pirotehnologije započelo na Sredozemlju i Bliskom istoku, oko 3000 godina prije Krista, kada su ljudi s isključive upotrebe snage mišića prešli na oblikovanje nežive pomoću vatre. Udaranje, stiskanje, lomljenje, mrvljenje i mljevenje ustupili su mjesto stapanju, topljenju, kovanju i žarenju.
Navedene procese opisao je povjesničar Theodore Wertime :“Nema gotovo ničega što nije dovedeno u konačno stanje pomoću vatre. Vatra djeluje na ovakav ili onakav pijesak i topi ga, ovisno o području, u staklo, srebro, cinober, olovo jedne ili druge vrste, pigmente ili lijekove. Vatra tali rudu u bakar, vatra stvara željezo i tali ga, vatra pročišćuje zlato, vatra prži kamen koji uzrokuje da se građevni blokovi zgrada priljube jedni uz druge (cement).“ Navedene tehnologije bile su karakteristične za mehaničku paradigmu. Od 1950-ih godina sustavno se i ubrzano artikulira nova paradigma u kojoj su kvantna mehanika i biotehnologija neke od bitnih sastavnica.
Brojni analitičari nazivaju 20. stoljeće, stoljećem fizike, a 21. stoljeće, stoljećem biotehnologije. Valja napomenuti kako je biotehnološka revolucija kompleksan fenomen koji sintetizira informacijsku znanost, medicinsku znanost, molekularnu biologiju, računalstvo, genetski inženjering, ekonomsku znanost, poduzetništvo i etiku. Komercijalizacija biotehnoloških otkrića ne samo što poboljšava kvalitetu svakodnevnog života, već i olakšava daljnja istraživanja, te doprinosi popularizaciji te znanstvene djelatnosti.
Generatori razvoja
Biotehnologija već danas predstavlja okosnicu ljudskog razvoja, a generira je kako smo spomenuli nekoliko ključnih procesa. Konkretnije govoreći, mogućnost izoliranja, identifikacije i rekombinacije gena pretvaraju, po prvi puta, opću rezervu gena jednom od temeljnih sirovina (budućih) gospodarskih djelatnosti. Tehnike rekombiniranja DNK i srodni tehnološki postupci omogućuju znanstvenicima i biotehnološkim kompanijama da odrede, manipuliraju i iskorištavaju genetske sirovine u specifične gospodarske ciljeve.
Biotehnološkoj revoluciji znatne je doprinijela praksa priznavanja patenata za gene, stanične nizove, genetički stvorena tkiva, organe i organizme, kao i za postupke kojima se oni mogu mijenjati. Te zaštićene spoznaje postaju sastavnicom korporativnog intelektualnog vlasništva. Djelotvorno upravljanje portfeljom patenata postalo je važnim segmentom uspješnog upravljanja u suvremenoj ekonomiji. Privatno vlasništvo se kao i u dosadašnjoj višestoljetnoj gospodarskoj povijesti potvrdilo kao konstruktivna sastavnica razvoja novih ekonomskih djelatnosti. To se u, prvom redu, odnosi na komercijalni interes za eksploataciju posve novih (genetskih) resursa, koji su rezultat znanosti i kreativnog angažmana. Pri tome, komercijalizacija iziskuje uspostavu novih tržišta i novih potrošačkih potreba.
Globalizacija je olakšala i potaknula razmjenu podataka, informacija i znanja. što se pozitivno reflektiralo na znanstvena istraživanja u tom području. Ujedno se artikulirala globalna biotehnološka industrija koja je dodatno potaknula konkurentsko nadmetanje kompanija iz različitih dijelova svijeta. Globalizacija je stvorila i golemo svjetsko tržište odnosno planetarnu potražnju za novim proizvodima i uslugama, koje stvaraju tvrtke iz različitih proizvodnih sektora, počevši od poljoprivrede do medicine. Tako je nastalo i biotehnološko tržište, koje se strelovito razvija i raste, poboljšavajući, u krajnjoj liniji, kvalitetu života. To se ponajprije odnosi na razvijene zemlje.
Srodne industrije potiču biotehnološku revoluciju generirajući komplementarne spoznaje. Riječ je o industrijama zasnovanim na znanosti i razvojno istraživačkoj djelatnosti odnosno informacijama i znanju. Računalna kemija, bioinformatika i duboka analitika samo su neke od istraživačkih disciplina, koje generiraju vrijednost u tim naprednim industrijama. Unutar tih gospodarskih grana kreativnost i nematerijalni faktori su ključni faktori uspjeha.
Općenito govoreći, računala su se integrirala u sve segmente ljudskog djelovanja transformirajući se u jedan od bitnih alata današnjeg digitalnog društva. Stoga ne iznenađuje što su računala nužna pri baratanju genetskim podacima. Čak što više, računalne performanse omogućuju procesuiranje i pohranjivanje donedavno nezamislivih količina podataka, što je omogućilo umjetnoj inteligenciji generiranje mnoštva korisnih spoznaja.
Istraživačke metode
Biolozi su 1950-ih godina ustrojili metodu otkrivanja i prepoznavanja kromosoma i gena. U to su doba citolozi – biolozi koji se bave djelovanjem stanica – počeli izvoditi pokuse za pronalaženje metode kojom bi kromosome odvojili od ostatka strukture stanice i pripremili ih za mikroskopsku analizu. Ta metoda zove se kariotipizacija. Znanstvenici Jerry Bishop i Michael Wildholz u svojoj knjizi Genom naglašavaju značaj novih citogenetskih metoda :“Genetičari su po prvi puta mogli staviti u međusoban odnos nepravilnosti u ljudskim kromosomima s genetskim bolestima.“ Rezultat je bio rađanje nove znanosti o medicinskoj genetici.
James Watson i Francis Crick otkrili su 1953. godine dvostruku spiralnu zavojnicu DNK koja je temeljna molekula prenošenja nasljednog materijala i osobina odnosno genetskih informacija. Tako je pruženo objašnjenje za repliciranje života na molekularnoj razini. Daljnjem dešifriranju molekularnih enigmi doprinijeli su citolozi Torbjom Caspersson i Lore Zech s Karolinskog instituta u Švedskoj, koji su 1968. godine artikulirali metodu za određivanje kromosoma i time otvorili vrata kartiranju gena.
Prva međunarodna radionica o kartiranju gena održana je u siječnju 1973. godine na Sveučičištu Yale u New Havenu, Connecticut. Godine 1987. predstavnici male biotehnološke tvrtke Collaborative Research Inc. iz Bedforda, Massachusetts i istraživači Whitehead Institute sa MIT-a, objavili su prve ljudske genetske karte. Pokrenut je proces prikupljanja ogromnih količina genetskih podataka o biljkama, životinjama i ljudima koji se pohranjuju u banke genetskih podataka, kako bi poslužili kao prvorazredna sirovina u nadolazećem vremenu u kojem će umjetna inteligencija i duboka analitika sa srodnim tehnologijama imati ključnu ulogu.
Poduzetničke inicijative
Snažnija ekspanzija znanstvenih istraživanja u tom području nije se dogodila do 1972. godine kada je Paul Berg, američki biokemičar sa suradnicima na Sveučilištu Stanford razvio rekombinantnu DNK tehnologiju (rDNK). On je kreirao prvu rekombinantnu DNK molekulu koja je sadržavala DNK iz dvije različite vrste. Nastala je umjetnim putem i ne postoji u prirodi. Drugim riječima, tom se tehnologijom gen jedne vrste prenosi u genom sasvim druge vrste, bilo biljne ili životinjske. Ta se tehnologija naziva reži i zalijepi (cut and paste). Za svoj rad Paul Berg dobio je Nobelovu nagradu iz kemije 1980. godine.
Atribut prvih genetičkih inženjera pripao je 1973. godine Herbertu Boyeru sa Sveučilišta California iz San Francisca i Stanley Cohenu sa Sveučilišta Stanford. Oni su restrikcijskom endonukleazom selektivno rezali i lijepili DNK i zatim umetnuli novu DNK u bakteriju koja je proizvela milijune kopija nove DNK. Taj je proces slikovito opisan kao stvaranje DNK tvornice.
Uspjeh Boyera i Cohena privukao je pozornost ne samo znanstvene zajednice već i investitora koji su prepoznali profitabilni potencijal novih znanstvenih spoznaja odnosno biotehnoloških metoda. Godine 1971. osnovana je prva biotehnološka tvrtka Cetus koja je prestala s radom 1991. godine, a 1976. godine utemeljena je tvrtka Genentech koja je aktivna i danas. Uslijedilo je osnivanje niza biotehnoloških tvrtki kao što su, primjerice, Amgen, Organogenesis, Genzyme, Calgene, Mycogen i Myriad koje su svojim pionirskim radom utirali put ostalim znanstvenim poduzetnicima. Riječ je o procesu koji mnogi analitičari nazivaju tehnološkom revolucijom, koja će u značajnoj mjeri oblikovati našu budućnost. Kasnije se u te procese uključuju i etablirane multinacionalne korporacije kao đto su, na primjer, Du Pont, Novartis, Upjohn, Monsanto, Eli Lilly i Dow Chemical.
Važno je napomenuti kako 1970-ih godina usporedo s osnivanjem biotehnoloških startupova koji do tada nisu postojali, na gospodarskoj sceni nastaje posve nova generacija investitora rizičnoga kapitala. Tradicionalni investitori odabirali bi i zatim samo nadzirali kompanije u koje su uložili kapital. Nova generacija ulagača rizičnog kapitala aktivno sudjeluje u njihovom funkcioniranju. Oni osnivačima predlažu koje stručnjake zaposliti, savjetuju ih kako plasirati svoje proizvode, te kako strukturirati tvrtku. Glavni pionirski predvodnici nove generacije investitora rizičnog kapitala bili su Don Valentine i Tom Perkins.
Uspjeh Boyera i Cohena odnosno umetanje gena u bakteriju privukao je pozornost mladog i nadarenog investitora rizičnog kapitala Roberta Swnasona iz San Francisca. On se zapitao da li se Boyer-Cohen tehnologija može upotrijebiti za proizvodnju profitabilnog proteinskog proizvoda kao terapeutskog preparata poput, primjerice ljudskog inzulina. S tim pitanjem, to jest, idejom obratio se Herbertu Boyeru s kojim je 1976. godine osnovao tvrtku Genetech kako bi realizirali Swansonov naum. To je bila izvrsna sinteza Boyerovih znanstvenih spoznaja i Swansonog poznavanja financija i općenito korporativnog svijeta.
Taj znanstveno poslovni model ubrzo su počeli slijediti brojni znanstvenici, investitori rizičnog kapitala i poduzetnici. U prvih 20-ak godina biotehnološke revolucije samo u Sjedinjenim Američkim Državama djelovalo je oko 1.300 biotehnoloških startupova odnosno kompanija. Nova znanstveno-proizvodna grana ostvarivala je sredinom 1990-ih godina preko 13 milijardi američkih dolara godišnje i zapošljavala više od 10.000 djelatnika.
U samim počecima Genentech nije imao spomena vrijedne materijalne resurse, ali je imao jasnu viziju znanstvenog i poslovnog razvoja. Boyer se obratio za suradnju znanstvenicima Arthuru Riggsu i Keiichi Itakuri sa City of Hope National Medical Center u realizaciji projekta sintetiziranja gena ljudskog inzulina. Nakon što su se dogovorili da Genentech prvo sponzorira istraživanja somatostatina, Riggs i Itakura prihvatili su suradnju.
Riggs-Itakura tehnologija značajna je stoga što predstavlja opću tehniku koja se, pored ostaloga, može primijeniti u proizvodnji mnogih proteina u bakteriji kao domaćinu. Ta tehnika omogućila je patentiranje brojnih otkrića u Sjedinjenim Američkim Državama i drugim zemljama. Patenti su poslužili za proizvodnju farmaceutskih preparata, koji su ostvarili milijarde američkih dolara prihoda svojim proizvođačima.
Robert Swanson imao je razrađen poslovni plan koji mu je poslužio za pregovore s investitorima. Tako su 1. travnja 1976. godine Swanson i Boyer posjetili američku tvrtku rizičnog kapitala Kleiner Perkins koja je osnovana 1972. godine i bila jedan od začetnika nove financijske filozofije. Analitičari Kleiner Perkinsa procijenili su kako plan Genentecha za proizvodnju inzulina ima tržišni i profitabilni potencijal u koji treba investirati.
U to vrijeme ulaganje u novi i maleni biotehnološki startup, pri čemu je i sama biotehnološka proizvodnja bila velika novost iziskivalo je viziju i drugačiju investicijsku strategiju. Valja podsjetiti kako su američkim gospodarstvom tih godina vladale velike multinacionalne korporacije, a uspjeh su mahom generirali materijalni resursi poput, na primjer, strojeva, rudnih sirovina, zemljišta i tvorničkih zdanja. Genentech je nudio posve novi poslovni model koji se zasnivao na znanosti i to fundamentalnoj znanosti, te ekspertnim znanjima istraživača odnosno znanstvenika i razvojnih inženjera. Tek za nešto više od desetak godina afirmira se ekonomija znanja u kojoj su intelektualni kapital, upravljanje znanjem i inovacije ključni resursi poslovnoga uspjeha.
Općenito govoreći, Genentech se fokusirao na kemijsko sintetiziranje gena ljudskog inzulina, dok su neke druge tvrtke poput, primjerice, Biogena usredotočene na tehnike kloniranja. Bez obzira na tehnike kojima se biotehnološke tvrtke služe u proizvodnji, znanstvena istraživanja su njihov ključni proces koji generira novu vrijednost. Stoga je razumljivo što je Genentech već u lipnju 1978. godine započeo sa zapošljavanjem znanstvenika i izgradnjom laboratorija u blizini zračne luke u San Franciscu. Takav pristup dao je odmah rezultate. Naime, samo tri mjeseca kasnije istraživački tim sastavljen od znanstvenika Genentecha i znanstvenici istraživačkog centra City of Hope proizveo je ljudski inzulin iz sintetiziranog gena. Tako je nemoguće i nestvarno postalo moguće i stvarno.
Dodatni poticaj biotehnološkoj revoluciji dala je tehnologija popravljanja gena CRISPR, a naziv je akronim od Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Taj tehnološki postupak vuče korijene iz istraživanja španjolskog znanstvenika Francisca Mojice. On je htio razjasniti kako jednostavni organizmi preživljavaju u bočatoj vodi. Mojica je ubrzo naletio na ponavljajuće nizove DNK-a koji će postati ključnim djelom CRISPR-a. Te nakupine koje su se ponavljale činile su se važnima. Smislio je naziv CRISPR.
Kasnije istraživanje dvojice znanstvenika koji su radili za danskog proizvođača jogurta tragajući za načinom kako da zaštite bakteriju, koja je bila vitalna za početne kulture u fermentacijskom procesu jogurta pomogla je rasvijetliti kako bi temeljni mehanizmi mogli funkcionirati. Na ovim specifičnim područjima artikulirane su osnove najvećeg biotehnološkog otkrića 21. stoljeća.
Revolucionarni razvoj biotehnologije, ali i umjetne inteligencije, te kvantnog računarstva je u tijeku. Riječ je o transformativnim tehnologijama, koje neke nazivaju i eksponencijalnim tehnologijama, čija je bitna značajka radikalno redizajniranje svijeta rada, pa i smoga čovjeka. Navedene tehnološke procese moralo bi su usmjeriti u pravcu dobrobiti za samoga čovjeka i poboljšavanja društvenih i ekonomskih odnosa. Radi se o kompleksnim odnosno iznimno zahtjevnim izazovima s kojima se ljudi do sada nisu susretali u takvom opsegu i silini utjecaja.
Mr.sc. Marinko Kovačić
Comments