مزاياي علم بيوتكنولو‍ژي براي درمان بيماري‌ها
با توجه به رشد روزافزون جمعیت در دنیا، علم بیوتکنولوژی می‌تواند نقش اثرگذاری در تامین غذاوداروی نسل حاضر و آینده کشورها را داشته باشد. بیوتکنولوژی کاربرد تکنیک‌های مهندسی ژنتیک در تولید محصولات کشاورزی صنعتی، درمانی و تشخیص باکیفیت بالاتر، قیمت ارزان‌تر، محصول بیشتر و کم‌خطرتر است؛ مهندسی ژنتیک به مجموعه روش‌هایی گفته می‌شود که به‌منظور جداسازی، خالص‌سازی و وارد کردن و بیان یک ژن مفید در یک میزبان به کار می‌روند و درنهایت منجر به بروز یک صفت مفید یا تولید محصول موردنظر در میزبان می‌شود و کاربردهای آن نامحدود به نظر می‌رسد. به‌طور کلی بهره‌برداری از میکرو ارگانیسم‌ها در راستای منافع انسانی است. یکی از بخش‌های مهم علم بیوتکنولوژی مربوط به بیوتکنولوژی دارويی است که در آن با توجه به اصول بیوتکنولوژی داروها را توسعه می‌دهند. بیوتکنولوژی دارویی با ظهور تکنولوژی ترکیب‌سازی و مهندسی متابولیسم در مسیر پیشرفت قرار گرفت. درحقيقت با گردهم‌آوری و ترکیب تمامی این متدها می‌توان به تولید در مقیاس بزرگ‌تر، کاهش هزینه‌ها، اثربخشی و مقرون به صرفه بودن کل فرآیند در صنايع مختلف دست یافت.
بيوتكنولو‍ژي و صنعت داروسازي
پایه‌های بیوتکنولوژی دارويی به‌طور عمده در گیاهان، میکرو ارگانیسم‌ها و حیوانات برای تولید ترکیبات با وزن مولکولی کم و ترکیبات دارويی است. از این میان گیاهان و میکرو ارگانیسم‌ها در اولویت قرار دارند.
گیاهان و میکروارگانیسم‌ها به‌ویژه باکتری‌ها و مخمرها منابع زیادی از مواد بیولوژیک هستند و می‌توانند با استفاده از فرآیند تخمیر یا استخراج مستقیم از گیاه تولید شوند. متابولیک‌های ثانویه در میکروارگانیسم‌ها برای کاربردهای دارويی بسیار مفید هستند. متابولیسم ثانویه متشکل از سنتز متابولیسم‌های ویژه با ساختارهای شیمیايی غیرمعمول است و برای رشد و توسعه ارگانیسم‌ها، حیاتی نیستند. راه‌اندازی و بیوسنتز متابولیسم‌های ثانویه به علت کمبود اجزاء محدودکننده رشد تغذیه‌ای امکان‌پذیر است.
گیاهان منابع غنی دارويی و درمانی هستند و از قدیم انسان‌ها از آن‌ها استفاده می‌کردند. یک گیاه دارويی حاوی هزاران مولکول در مقادیر مختلف است اما بیشتر مولکول‌های دارويی از مواردی هستند که به مقدار بسیار کم در گیاه یافت می‌شوند. ولیکن میکروارگانیسم‌ها در قیاس با گیاهان به دلیل این‌که دارای کمترین میزان ناخالصی هستند، ترجیح داده می‌شوند. به‌عنوان مثال برای این‌که باکتری‌ها انسولین انسانی تولیدکنند، فقط کافی است که به‌راحتی ژن انسولین انسان را به باکتری انتقال دهید و فرآیند بسیار آسان پیش می‌رود.
مزايا و معايب توليد گياه با منشأ گياهي
در مقابل، بسیاری از داروها بیشتر دارای مولکول‌های پیچیده‌ای هستند که به‌وسیله واکنش‌های شیمیايی متمایز ساخته می‌شوند به این معنی که آن‌ها نمی‌توانند به‌راحتی با انتقال ژن به باکتری تولید شوند. بنابراین واکنش‌های شیمیايی لازم برای تولید این داروها باید در رآکتورهای شیمیايی صنعتی یا دستگاه متابولیسم موجودات زنده به‌خصوص گیاهان صورت پذیرد. به عبارت دیگر برای ساخت بیشتر داروها آن‌ها را از گیاهان استخراج می‌کنیم و در کارخانه شیمیايی یا در گیاه دیگری ترکیب می‌کنیم. درحالی‌که در بسیاری از موارد موفقیت‌آمیز است ولیکن ساخت دارو به این روش معایبی هم دارد. تامین مواداولیه گیاهی به علت رشد آهسته سالانه در فصل‌های خاص و تغییرات شرایط آب‌وهوایی که برداشت را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد، دارای محدودیت است.
همچنین سنتز شیمیايی هم به دلیل آنچه از لحاظ اقتصادی و شیمیايی در مقیاس صنعتی ممکن است، دارای محدودیت است. ولیکن تک‌یاخته‌ها از جمله باکتری‌ها و مخمرهایی که مهندسی ژنتیک شده‌اند، رها از این گونه محدودیت‌ها هستند. آن‌ها می‌توانند به‌راحتی و با استفاده از موادخام ارزان و قابل دسترسی در مقادیر بسیار زیادی رشد كنند. در طول سال‌های اخیر، محققان توانسته‌اند تعداد زیادی از داروها را که به‌طور طبیعی در گیاهان یافت می‌شوند، در مخمرها تولید کنند. در نتیجه با افزودن یا حتی جایگزین کردن روش‌های تولید سنتی با تک‌یاخته‌ها یا باکتری‌های مهندسی شده، می‌توانیم عرضه قابل اعتماد و بسیار ارزان‌تری از داروها را تضمین کنیم.
