L’OCDE définit la biotechnologie comme .Biotechnogie, site de l’OCDE..
La biotechnologie, ou « technologie de bioconversion » résulte, comme son nom l'indique, d'un mariage entre la science des êtres vivants – la biologie – et un ensemble de techniques nouvelles issues d'autres disciplines telles que la microbiologie, la biochimie, la biophysique, la génétique, la biologie moléculaire, l'informatique…
Par abus de langage, on la restreint souvent au domaine du génie génétique et aux technologies issues de la transgénèse, permettant en particulier d'intervenir sur le patrimoine génétique des espèces pour le décrypter ou le modifier (voir organisme génétiquement modifié).
Histoire vignette|Le métier de brasseur, gravure du s.
Après la découverte de l'ADN, la recherche en biologie cellulaire et la pharmacochimie ont fait plusieurs bonds scientifiques, passant de la culture de cellules, à l'ingénierie cellulaire et de tissus vivants, sains ou cancéreux, avec la fusion cellulaire, l'invention de nouveaux vaccins, de stimulants immunitaires. La fécondation artificielle et la manipulation embryonnaire ont progressé de concert.
À la fin des années 1990, des sociétés spécialisées en biotechnologies apparaissent. L'OCDE les définit comme des entreprises Organisation de Coopération et de Développement Economiques 2011. Ainsi sont nées Amgen, Genentech, deCODE Genetics, Genset, Transgene, devenues célèbres grâce à un attrait pour les capitalisations boursières des jeunes sociétés sans équivalent dans l'histoire, qui a toutefois fini en krach en 2001-2002. Les plus solides, comme Amgen, Genentech, ou Transgene continueront à se développer, lançant leurs propres médicaments. D'autres comme Decode Genetics et Genset disparaîtront dans les processus d'acquisitions-fusions.
Des années 2000 à 2010, les micro-organismes, éventuellement génétiquement modifiés et de nombreux enzymes sont de plus en plus utilisés dans de nombreux secteurs de l'économie ; dans la recherche, dans l'industrie agroalimentaire et pharmaceutique, dans certaines activités médicales ou de recyclage, d’élimination des déchets, de dépollution des sols ou de l'eau, de production d'énergie (méthanisation) notamment. Mais ces nouveautés affectent aussi certaines activités connexes (maintenance, nettoyage, réparation et posent des questions nouvelles de sécurité et santé au travail).
Parallèlement et souvent avec un certain retard, la réglementation du travail tend à évoluer pour protéger la santé des travailleurs contre de nouveaux risquesAgence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (2013), État des connaissances sur les applications biotechnologiques en milieu industriel et dans les activités de maintenance, de réparation, de recyclage ou d’élimination des déchets et la réglementation applicable pour protéger la santé des travailleurs ; rapport (faisant suite à la Saisine « 2011 - SA - 0087 - Biotechnologies »), publié en juillet 2013, PDF, 31 p..
Caractéristiques Biotechnologies « traditionnelles » Dans la biotechnologie traditionnelle, on trouve, entre autres, les différents processus de fermentation connus empiriquement par les humains depuis quelques milliers d’années : Fermentation anaérobie : en absence de dioxygène : Fermentation alcoolique : des sucres forment de l'alcool éthylique et du dioxyde de carbone : Fabrication des boissons alcooliques comme la bière et le vin (vinification), Fabrication du pain (panification) ; Fermentation lactique : des sucres forment de l'acide lactique, un acide alpha hydroxylé : fabrication des yaourts, des fromages, de certaines charcuteries, de la choucroute ; Fermentation aérobie : en présence de dioxygène : Fermentation acétique : l'alcool éthylique forme de l'acide acétique et de l'eau (acétification) : Fabrication des vinaigres…
De nombreuses autres technologies utilisées par l'agroalimentaire ou à la cuisine font aussi partie de la biotechnologie traditionnelle. Dans la seconde moitié du , d'importants progrès ont été faits dans la connaissance des rôles des protéines (signalisation cellulaire, identification des récepteurs cellulaires) et les capacités d'isoler et de purifier des protéines.
Biotechnologies contemporaines nouvelles Elles apparaissent à la fin du à la suite de la découverte de l'ADN et de l'ARN. Elles incluent la protéomique (avec le séquençage et la synthèse de protéines et peptides complexes, dont des hormones macromoléculaires), et la génomique et la pharmacogénomique mais aussi l'utilisation de sondes géniques, du séquençage de l'ADN (grâce aux Séquenceur d'ADN), du séquençage d'ARN, de la synthèse d'ADN/ARN, de l'amplification d’ADN/ARN, du profil de l’expression génique et des technologies antisense qui ont permis d'élargir et accélérer les possibilités du génie génétique.
Depuis le milieu des années 1990, le domaine de la transgenèse est le plus médiatisé et toujours en expansion. Mais des progrès sont attendus ou espérés (ou craints parfois) dans les domaines des nanotechnologies et de la bio-informatique et des nanobiotechnologies qui pourrait par exemple permettre une fabrication programmée de nano ou micro composés, ou de biomolécules, avec de nouveaux risques sanitaires, environnementaux ou géopolitiques en cas de dérives ou de mésusage de ces nouvelles possibilités.
En Europe, des industriels et certains laboratoires ont proposé de classer les biotechnologies en catégories "colorées" :
« Biotechnologies vertes » (d'intérêt agricole) « Biotechnologies rouges » (d'intérêt médical) « Biotechnologies blanches » (définies par EuropaBio en 2003 comme suit : « Les biotechnologies blanches consistent à appliquer des procédés naturels à la production industrielle » ; il s'agit donc notamment de génie biologique appliqué au service de la chimie). Les biotechnologies blanches permettent la fabrication de produits tels que les biocarburants, les biogaz… Pour cela, on va prendre de la matière première (maïs, colza…) que l'on va transformer en produits fini (bioéthanol…) grâce à des micro-organismes « Biotechnologies jaunes» (traitement et élimination des pollutions) « Biotechnologies bleues» (liées à l'exploitation de la diversité génétique des organismes marins, par exemple pour créer de nouveaux cosmétiques, médicaments, produits aquacoles, agroalimentaires, etc.) « Biotechnologies oranges» (d'intérêt pédagogique, visant à diffuser les biotechnologies ainsi qu'à développer du matériel éducatif et des stratégies sur les questions de biotechnologie (par exemple production de protéine recombinante) pour la société y compris les personnes ayant des besoins particuliers tels que celles ayant une déficience auditive et/ou visuelle).
Ailleurs on classe les biotechs en catégories plus explicites : « healthcare biotech », « agrifood biotech », « industrial biotech »
Les techniques basées sur la transgénèse sont devenues la base des biotechnologies qui s'appuient maintenant sur les nouveaux outils de décryptage des génomes, avec pour but premier la création de nouveaux produits d'intérêt commerciaux, par : la modification génétique d'organismes d'intérêt économique, comme les céréales, afin de leur donner des caractéristiques qu'elles n'ont pas encore, par exemple la résistance à un nuisible, la modification génétique d'autres organismes, afin de les rendre utiles à l'homme. Par exemple la création de chèvres intégrant dans leur génome des gènes d'araignées afin de pouvoir extraire de leur lait des fils utilisables comme textile. Ces technologies ont donc générées d'importants débats éthiques, politiques et économiques sur le brevetage du vivant, parfois conflictuels.
Grands domaines Les biotechnologies jouent un rôle important dans le secteur des industries de la santé, mais ont aussi un rôle émergent dans les secteurs de l’environnement, de l’agriculture, de l’agroalimentaire, ainsi que pour la mise au point de processus industriels innovants. Selon l'OCDE, elles contribuent aujourd'hui à moins de 1 % du PIB des pays de l'OCDE, mais ce seuil pourrait monter à 2,7 % d'ici 2030CORDIS, L'OCDE définit les opportunités et les défis concernant l'avenir de la bioéconomie, 9 juin 2009. L'Union européenne « investit d'euros dans la création d'une bioéconomie européenne au titre du thème « Alimentation, agriculture et pêche, et biotechnologie» du septième programme-cadre ( PC) ».
Domaine agricole Pour l'agriculture et l'environnement (biotechnologies vertes), les biotechnologies peuvent et pourraient permettre d'améliorer les caractéristiques des variétés de nombreuses espècesHorizon biotech : site pédagogique sur l'amélioration des plantes par les biotechnologies diminuer l'usage d'engrais et pesticides en rendant en particulier les plantes plus résistantes aux maladies, contribuer à diminuer les émissions de polluants ou gaz à effet de serre, mieux protéger les ressources en eau, cultiver sur des sols pollués, ou irriguer avec de l'eau salée, et capter dans l'air l'azote dont elles ont besoin.
Les entreprises actives dans ce secteur sont représentées au niveau européen par EuropaBio. En France, l'AFBV a pour objectif de mettre en œuvre une agriculture durable, en particulier grâce aux biotechnologies végétales.
Selon un rapport de l'OCDE de 2009, « d'ici 2015 environ la moitié de la production mondiale de grandes cultures alimentaires et fourragères sera assurée par des variétés mises au point à l'aide de la biotechnologie ». En 2015, 49 % de la surface cultivée pour les 4 principales plantes cultivées sont issus des biotechnologies. Les taux d'adoption varient de 29 % pour la Maïs à 83 % pour le soja.
Le développement d'abord expérimental (dans les années 1980) puis en plein champ (années 1990/2000) des biotechnologies dans le domaine de l'agriculture, et de l’agronomie, au travers en particulier des OGM soulève de nombreuses polémiques, au niveau de certains groupements professionnels d'agriculteurs (comme la Confédération paysanne en France) et des ONG comme Greenpeace ou les Amis de la Nature. L'association Inf'OGM suit l'actualité dans ce domaine afin d'alimenter le débat public.
Domaine de la santé Le secteur de la santé (humaine et vétérinaire) (biotechnologies rouges) fait de plus en plus appel aux biotechnologies pour découvrir, tester et produire de nouveaux traitements, vaccins, protéines recombinantes, anticorps monoclonaux, thérapie cellulaire et génique (non virale), vecteurs viraux Les biotechnologies sont également très utilisées pour diagnostiquer et pour mieux comprendre les causes des maladies. Cette tendance est de plus en plus marquée et transforme petit à petit le secteur de l'industrie pharmaceutique, comme le confirme l'arrivée de nombreux acteurs dont les innovations véhiculent un grand nombre de promesses pour les patients comme pour les médecins. Les enjeux du secteur s'en trouvent naturellement modifiés, et à terme se pose pareillement la question du contrôle des dépenses de santé, puisqu'un certain nombre de ces innovations est tourné vers une médecine "personnalisée", au coût relativement élevé, car s'agit de développer des thérapies ciblées. Mais la prévention ainsi que l'ajustement préalable des choix thérapeutiques devraient compenser ces surcoûts, en offrant in fine la possibilité pour les patients d'être pris en charge en amont, et de manière plus efficace.