Biotechnologie

Labor mit Atommolekülen und Pflanazenreagenzglas

Foto: panthermedia/JanPietruszka

Die Biotechnologie steht für eine Vielzahl von Verfahren, Produkten und Methoden. Kaum ein anderes Forschungsfeld ist so vielseitig. Es reicht von industriellen über medizinische bis  hin zu pflanzlichen  Anwendungen. Das Potenzial für zukünftige Entwicklungen ist riesig. Trotzdem fristet die Biotechnologie in Deutschland im internationalen Vergleich ein Nischendasein. Nachfolgend wollen wir klären, warum das so ist. Außerdem geben wir einen Überblick zur Geschichte der Biotechnik und zeigen zukünftig Chancen.

Biotechnologie Definition

Im Mai 2001 hat die OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) die Definition für Biotechnologie vereinheitlicht, welche wie folgt lautet:

Biotechnologie ist definiert als die Anwendung von Wissenschaft und Technologie auf lebende Organismen sowie Teile, Produkte und Modelle davon, um lebende oder nicht lebende Materialien zur Herstellung von Wissen, Waren und Dienstleistungen zu verändern.

Biotechnologie umfasst, sofern man dieser Definition folgt, ein weites Feld unterschiedlicher Technologien aus verschiedenen Bereichen wie Genetik und Biochemie, die sowohl die Gewinnung neuer Erkenntnisse als auch die Schaffung von Produkten zum Ziel hat. Die Herstellung von Alkohol zählt beispielsweise ebenso zur Biotechnologie, wie die Herstellung neuer Medikamente. Unterteilen lässt sich die Biotechnologie in weiße, rote und grüne Biotechnologie. Jede Farbe stellt einen Wirtschaftszweig dar. So steht die rote Biotechnologie für den medizinischen Bereich, während die weiße Biotechnologie die industrielle Biotechnologie beschreibt. Die grüne Biotechnologie umfasst hingegen den Einsatz in der Landwirtschaft. Nachfolgend soll die Geschichte der Biotechnologie beleuchtet werden, um anschließend Beispiele und Zukunftschancen beleuchten zu können.

Geschichte der Biotechnologie

Historisch gesehen, findet sich der erste Einsatz der Biotechnologie in der Herstellung unterschiedlicher Nahrungsmittel. Auch die Herstellung von Alkohol und unterschiedlichen Molkerei-Produkten sowie die Haltbarmachung von Lebensmitteln prägten diese Grundlagen dessen, was wir heute als Biotechnologie bezeichnen. So wurden Brot und zugehörige Produktionsverfahren bereits vor rund 5000 Jahren erfunden. Wissenschaftlich gesehen macht die Biotechnologie im 19. Jahrhundert einen großen Sprung, als die Mikrobiologie Einzug in die Wissenschaft hält. In den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts wird der Begriff schließlich für die Forschung an und mit unterschiedlichen Mikroorganismen geprägt. Mit den 70er Jahren beginnt das Zeitalter der modernen Biotechnologie. Die DNA und ihre Struktur rücken in den Fokus der Wissenschaft. Fortschritte bei der Übertragung von Erbgut führten unter anderem dazu, dass Nutzpflanzen auf die Resistenz gegen bestimmte Schutzmittel hin optimiert werden konnten. Pflanzenschutzmittel wirkten daraufhin nicht mehr schädlich auf die Ernte, die geschützt werden sollte. In den 90er Jahren begann die Wissenschaft schließlich, sich mit dem menschlichen Erbgut auseinanderzusetzen und dieses in einem aufwendigen Verfahren zu sequenzieren. In allen Bereichen machte die Biotechnologie zu dieser Zeit große Fortschritte. Erste Produkte, wie die Flavr-Savr-Tomate wurden für den Markt zugelassen und Stammzellen konnten zum ersten Mal in Zellkultur vermehrt werden. Ein Höhepunkt der Entwicklung war die Geburt des geklonten Schafes Dolly, welches Ende der 90er auf die Welt kam. In Folge dessen sorgten die neuen Entdeckungen für die Verschmelzung von Molekularbiologie und der Biotechnologie zur Molekularen Biotechnologie.

Biotechnologie Beispiele

Die industrielle oder weiße Biotechnologie umfasst eine Vielzahl von Produkten und Prozessen, die sich heutzutage häufig in unserem Alltag wiederfinden. Die Palette erstreckt sich von der Anwendung in der Medizin über die Bioelektronik zur Bioverfahrenstechnik. Viele Erzeugnisse der Biotechnologie begegnen uns außerdem regelmäßig im Alltag.

Biotechnologie im Alltag

Biotechnologie ist in vielen Bereichen zu einem festen Bestandteil unseres Alltags geworden. Ein Beispiel sind Enzyme, die uns von der Lebensmittelherstellung bis zur Reinigung von Textilien begleiten. Bei der Herstellung von Käse kommt beispielsweise Chymosin zum Einsatz. Ein anderes Beispiel sind Cremes, welche die Feuchtigkeitsregulierung der Haut mit künstlich hergestellter Hyaluronsäure verbessern. Auch dem klassischen Kunststoff könnte die Biotechnologe den Rang ablaufen. Biokunststoffe, sogenannte Biopolymere oder Biokunststoffe finden sich in immer häufiger in Verpackungsmaterialien. Trotz der Durchdringung des Alltags sind deutsche Unternehmen aus dem Bereich rar.

Biotechnologie in Deutschland

Im Vergleich mit dem Rest der Welt ist die Biotechnologiebranche in Deutschland noch recht klein. Die etwa 600 Unternehmen, sofern man die Pharmaindustrie nicht mitzählt, arbeiten hauptsächlich im Dienstleistungsbereich und produzieren im Auftrag Anderer. Grund dafür ist das im Vergleich mit den Investitionen geringe Risiko. Finanzielle Faktoren sind es auch, die das weitere Wachstum der Branche in Deutschland bisher bremsen. Die Wahrnehmung durch die Gesellschaft trägt ebenfalls dazu bei, dass die Biotechnologie in Deutschland bisher noch keinen Durchbruch erlebt hat. Denn die Gentechnik hat bei deutschen Verbrauchern einen schlechten Ruf. Und trotz der Tatsache, dass es sich nur um einen Zweig der Biotechnologie handelt, schadet diese Wahrnehmung dem gesamten Feld der Biotechnologie. Dabei gibt es in wenigen Bereichen so viel Potenzial für zukünftige Entwicklungen wie in der Biotechnologie.

Zukunft der Biotechnologie

Ähnlich vielfältig wie die möglichen Einsatzgebiete der Biotechnologie ist ihre Zukunft. Eins ist klar: die Biotechnologie ist eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts und wird die Welt ähnlich stark verändern, wie die stetig fortschreitende Digitalisierung. Im Vergleich zur Digitalisierung finden Fortschritte auf dem Feld der Biotechnologie jedoch vergleichsweise langsam statt, was kontinuierliche Förderung und stabile Rahmenbedingungen erforderlich macht. Dann könnten vor allem in der Medizin große Fortschritte gemacht werden. Das Erkennen und Behandeln von Krankheiten ließe sich beispielsweise besser auf den jeweiligen Patienten zuschneiden. Methoden wie die Genom-Editierung könnten genutzt werden, um Gene auszuschalten, die für genetische Erkrankungen verantwortlich sind. Zellen, die Probleme bereiten könnten außerdem gezielt verändert werden, um Symptome zu lindern oder Erkrankungen sogar vollständig zu heilen. Das könnte auf lange Sicht zu neuen Therapien gegen Krebserkrankungen führen, die das Immunsystem des Patienten nutzen, um Krebszellen zu bekämpfen. Aber auch Industrie und Wirtschaft werden von Veränderungen und Weiterentwicklungen in der Biotechnologie profitieren. Genetisch veränderte Pflanzen könnten beispielsweise dabei helfen, die stabile Nahrungsversorgung einer wachsenden Gesellschaft sicherzustellen.

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