Ο ρόλος της συνθετικής βιολογίας στον οδικό χάρτη της βιοοικονομίας

H βιοοικονομία ορίζεται ως η παραγωγή και χρήση ανανεώσιμων βιολογικών πόρων από τα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα για την παραγωγή και παροχή προϊόντων, διαδικασιών και υπηρεσιών σε όλους τους τομείς του εμπορίου και της βιομηχανίας στο πλαίσιο ενός βιώσιμου, κυκλικού οικονομικού συστήματος (φωτ. SHUTTERSTOCK)

ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΑΤΘΙΟΠΟΥΛΟΣ

Η βιοοικονομία ή βιο-βασιζόμενη οικονομία είναι σχετικά καινούργιες έννοιες. Για τη δημιουργία τους, σημαντικό ρόλο έπαιξε η επίγνωση τριών βασικών παραγόντων.

Πρώτον, η συνειδητοποίηση της ασύμμετρης καταστροφής του περιβάλλοντος από την τρέχουσα οικονομική μεγέθυνση των χωρών, η οποία βασίζεται κυρίως στη χρήση ρυπογόνων ορυκτών καυσίμων.

Δεύτερον, η γενικότερη τάση για βιώσιμες στρατηγικές ανάπτυξης που θα βασίζεται σε φιλικότερες προς το περιβάλλον πηγές ενέργειας.

Και, τρίτον, η αναγνώριση των δυνατοτήτων των βιοεπιστημών, και ιδιαίτερα της βιοτεχνολογίας, στη βιώσιμη ανάπτυξη.

Τι είναι, όμως, η βιοοικονομία; Υπό ευρεία έννοια, η βιοοικονομία ορίζεται ως η παραγωγή και χρήση ανανεώσιμων βιολογικών πόρων από τα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα (όπως καλλιέργειες, δάση, ψάρια, ζώα και μικροοργανισμοί) για την παραγωγή και παροχή προϊόντων, διαδικασιών και υπηρεσιών σε όλους τους τομείς του εμπορίου και της βιομηχανίας (προϊόντα διατροφής, υγείας, ένδυσης, ενέργειας) στο πλαίσιο ενός βιώσιμου, κυκλικού οικονομικού συστήματος. Κατά συνέπεια, οι πολιτικές βιοοικονομίας είναι συνυφασμένες με την καινοτομία και τη βιωσιμότητα, καθώς και την οικονομική ανάπτυξη και την απασχόληση.

Μέχρι σήμερα, περισσότερες από 60 χώρες έχουν αναπτύξει επίσημες στρατηγικές και οδικούς χάρτες για την προώθηση της βιοοικονομίας τους. Οι χώρες εξειδικεύουν τις στρατηγικές τους σύμφωνα με τρία βασικά σημεία: 

α) την αντίστοιχη διαθεσιμότητα πόρων των χωρών (π.χ. διαθεσιμότητα γεωργικής έκτασης)· 

β) ιστορικά πρωτοποριακούς ρόλους σε ειδικούς τομείς τεχνολογίας και έρευνας (π.χ. βιοτεχνολογία)· γ) ειδικές για κάθε χώρα ανάγκες αλλά και προτεραιότητες που επιλέγουν να εξυπηρετήσουν.

Προηγμένες τεχνολογικά χώρες, όπως το Ηνωμένο Βασίλειο, οι ΗΠΑ, η Κίνα και άλλες, αναγνωρίζουν τη συνθετική βιολογία ως μία από τις «οκτώ μεγάλες τεχνολογίες» του μέλλοντος, θέτοντάς τη ως βασικό μοχλό ανάπτυξης της βιοοικονομίας. 

Η συνθετική βιολογία αποτελεί την τελευταία εξέλιξη της βιοτεχνολογίας και αφορά τον επαναπρογραμματισμό και τη σύνθεση βιολογικών συστημάτων τα οποία δεν υφίστανται στη φύση, με στόχο την παραγωγή νέων προϊόντων ή διεργασιών επωφελών για τον άνθρωπο. 

Οι εφαρμογές της αγγίζουν ένα ευρύτατο φάσμα καθημερινών δραστηριοτήτων και αναγκών, από την απορρύπανση του περιβάλλοντος μέχρι τη δημιουργία νέας γενιάς εμβολίων, όπως τα mRNA εμβόλια για την COVID-19. 

Δεν είναι τυχαίο, λοιπόν, ότι η παγκόσμια αγορά συνθετικής βιολογίας αυξάνεται περίπου 25% ετησίως. Η αγορά κυριαρχείται από εταιρείες που πωλούν τεχνολογίες γονιδιώματος και σύνθεσης DNA, αλλά το μερίδιο των βασικών προϊόντων, όπως τα συνθετικά μικρόβια και τα ολοκληρωμένα συστήματα παραγωγής, αναμένεται να αυξηθεί γρήγορα τα επόμενα δύο έως πέντε χρόνια. Πρωτοπόρες εταιρείες στις ΗΠΑ, για παράδειγμα, αναπτύσσουν νέα συνθετικά στελέχη μικροβίων που παράγουν καύσιμα και χημικά προϊόντα.

Για την εδραίωση του ρόλου της συνθετικής βιολογίας στη βιοοικονομία έχουν δημοσιευθεί αρκετοί οδικοί χάρτες και εκθέσεις. Αυτές, περιγράφουν διεξοδικά τις ευκαιρίες που προσφέρει η συνθετική βιολογία και τα μέτρα που απαιτούνται για την αξιοποίηση του δυναμικού της τεχνολογίας όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά και υπεύθυνα. 

Οι εκθέσεις τονίζουν επίσης την ανάγκη ανάπτυξης εκπαιδευτικών συστημάτων ώστε να ταιριάζουν με την πολυεπιστημονική προσέγγιση που απαιτείται από τη συνθετική βιολογία. 

Ετσι, τα ευρωπαϊκά εκπαιδευτικά ιδρύματα έχουν αρχίσει ήδη να αναγνωρίζουν την ανάγκη εκπαίδευσης νέων επιστημόνων στη βιοοικονομία και στη συνθετική βιολογία, καθώς υπάρχει επείγουσα απαίτηση για εργατικό δυναμικό υψηλής ειδίκευσης.

Συνάμα, καθοριστική σημασία διαδραματίζουν οι ερευνητικές υποδομές, όπως γίνεται εμφανές από το παράδειγμα του Ηνωμένου Βασιλείου. Το δυναμικό περιβάλλον έρευνας και κατάρτισης των ερευνητικών υποδομών συγκεντρώνει μια κρίσιμη μάζα ερευνητών που εργάζονται σε ολόκληρο το Ηνωμένο Βασίλειο, ενθαρρύνοντας τον τομέα της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης να πραγματοποιήσει σημαντικές επενδύσεις στη συνθετική βιολογία και προσελκύοντας σημαντική πρόσθετη χρηματοδότηση από τη βιομηχανία και από διεθνείς επιχορηγήσεις και συνεργασίες.

Στη χώρα μας δεν υπάρχουν εθνικές στρατηγικές και οδικοί χάρτες για τη βιοοικονομία ή για τη βιομηχανική βιοτεχνολογία ή τη συνθετική βιολογία. Παρ’ όλα αυτά, οι εκάστοτε πολιτειακές αρχές αποδίδουν υψηλή προτεραιότητα στην αποδοτικότητα των πόρων, στην ενεργειακή απόδοση και στις επενδύσεις χαμηλών εκπομπών άνθρακα. 

Παρά όμως το γεγονός ότι η μοριακή βιολογία και βιοτεχνολογία έχουν υψηλή αποδοχή στην ελληνική κοινωνία και οι Ελληνες μοριακοί βιολόγοι έχουν μεγάλη συμμετοχή σε υψηλού κύρους ερευνητικά έργα και δημοσιεύσεις, η ανάπτυξη μιας ελληνικής βιοτεχνολογικής βιομηχανίας υπολείπεται πολύ. 

Η Ελλάδα είναι 42η ανάμεσα σε 54 χώρες που αναλύθηκαν ως προς τη βιοτεχνολογική καινοτομία. Τόσο τα διάφορα πανεπιστημιακά τμήματα όσο και τα ερευνητικά κέντρα που δραστηριοποιούνται στις βιοεπιστήμες προσφέρουν αφενός υψηλή εξειδίκευση σε γνώσεις και τεχνικές, αλλά και τις βάσεις για βιο-βασιζόμενα προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας. Εντούτοις, υπάρχουν μόνο τρεις ελληνικές εταιρείες που δραστηριοποιούνται στην παραγωγή βιοτεχνολογικών προϊόντων ή που χρησιμοποιούν τη βιοτεχνολογία στην αλυσίδα παραγωγής τους.

Στο πεδίο της εκπαίδευσης, το Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας προσφέρει, σε προπτυχιακό επίπεδο, μάθημα Συνθετικής Βιολογίας. Το ενδιαφέρον των φοιτητών στη συνθετική βιολογία αποτυπώνεται επίσης στη συμμετοχή τους στον διεθνή διαγωνισμό συνθετικής βιολογίας iGEM (international Genetically Engineered Machine). Η πρώτη ελληνική συμμετοχή ήταν το 2017 και έκτοτε ο αριθμός των ομάδων αυξάνεται κάθε χρόνο. Οι ομάδες αυτές έχουν αποσπάσει χρυσά μετάλλια και ιδιαίτερες διακρίσεις στον διαγωνισμό αυτό.

Η OMIC-Engine είναι η πρώτη προσπάθεια της Ελλάδας να δημιουργήσει και να χρηματοδοτήσει μια εθνική ερευνητική υποδομή στη συνθετική βιολογία. Οι ερευνητικές υποδομές αποτελούν ευρείες συμπράξεις ερευνητών από διάφορα ιδρύματα της χώρας που δουλεύουν πάνω σε σύνθετα επιστημονικά ερωτήματα και αναζητούν λύσεις σε πολλές από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η κοινωνία σήμερα. Η ερευνητική υποδομή OMIC-Engine έχει συνδράμει ενεργά τα τελευταία χρόνια στην ανάπτυξη της συνθετικής βιολογίας στην έρευνα, την εκπαίδευση και τη βιομηχανία. 

Ωστόσο, για να μπορέσει η συνθετική βιολογία να συμβάλει στη μετάβαση της ελληνικής βιοοικονομίας είναι ανάγκη να αναπτυχθούν μηχανισμοί υποστήριξης της συνθετικής βιολογίας στη χώρα μας. Είναι ανάγκη να στηριχθούν οι σχετικές ερευνητικές υποδομές, να ενισχυθεί η εκπαίδευση και η «συνείδηση» για τη Συνθετική Βιολογία, να δοθούν κίνητρα για τη δημιουργία εξωστρεφών εταιρειών, ώστε η χώρα μας να αντιμετωπίζει παρούσες και επερχόμενες προκλήσεις με το βλέμμα σε καινοτόμες προσεγγίσεις και επαγγέλματα του μέλλοντος.