L'invenzione della tecnologia del DNA ricombinante (rDNA) nei primi anni '70 ha dato origine all'industria delle biotecnologie. Gli scienziati hanno sviluppato nuove tecniche per isolare pezzi di DNA dal genoma di un organismo, unirli con altri pezzi di DNA e inserire il materiale genetico ibrido in un altro organismo come a batterio. Oggi le aziende biotecnologiche usano abitualmente queste tecniche per produrre proteine, che offrono molti vantaggi.
Curare le malattie
Una varietà di malattie viene trattata utilizzando proteine rDNA derivate dall'uomo o da altri animali. L'insulina, per esempio, è usata per curare il diabete. Prima dello sviluppo della tecnologia rDNA, queste proteine dovevano essere prodotte isolandole da tessuti umani o animali, un processo costoso e difficile. Oggi, tuttavia, queste sostanze possono essere prodotte nei batteri utilizzando la tecnologia rDNA, che le rende più convenienti e facilmente disponibili. L'ormone della crescita umano e l'insulina sono due delle tante proteine prodotte in questo modo.
Sviluppo di vaccini
Prima della tecnologia rDNA, i vaccini contro l'epatite B utilizzavano virus dell'epatite indeboliti o uccisi per stimolare una risposta del sistema immunitario umano. I vaccini più recenti utilizzano proteine dell'epatite B prodotte con la tecnologia rDNA. Di conseguenza, i vaccini ora contengono solo una piccola quantità di proteine del virus piuttosto che un virus stesso. La proteina è completamente non infettiva e, a differenza del virus, non presenta alcun rischio di causare un'infezione.
Oggi alcuni scienziati lavorano con tecniche di rDNA simili per sviluppare vaccini per altre malattie come l'influenza. I vaccini antinfluenzali sono stati tradizionalmente prodotti nelle uova di gallina, quindi le persone con allergie alle uova non possono prenderli. I vaccini prodotti con metodi rDNA non hanno queste limitazioni.
Ricerca
I ricercatori hanno spesso bisogno di produrre e purificare grandi quantità di una proteina per studiarla e conoscerne la funzione. La purificazione di grandi quantità di proteine da tessuti animali può essere difficile, soprattutto se la proteina è presente solo a basse concentrazioni. Utilizzando la tecnologia rDNA, tuttavia, gli scienziati possono trasferire il gene che produce la proteina ai batteri. La proteina può essere prodotta e isolata con meno tempo e fatica rispetto ai metodi tradizionali.
Miglioramento dei raccolti
Alcune piante coltivate sono state geneticamente modificate in modo da produrre e contenere proteine che normalmente si trovano solo nei batteri. Queste proteine rendono le piante coltivate più resistenti a determinati parassiti o tolleranti a particolari tipi di erbicidi.
Le tecniche utilizzate per apportare questi cambiamenti coinvolgono la tecnologia rDNA. I fautori della biotecnologia delle colture ritengono che queste colture migliorate portino a una migliore produttività ea un'agricoltura più efficiente. I critici ritengono che la biotecnologia delle colture comporti rischi per l'ambiente e la salute umana. Sostengono che i benefici sono sopravvalutati e controbilanciati dai rischi.