Le attività di ricerca e sviluppo nel settore delle biotecnologie

 5
Si tratta, pertanto, delle “Dedicated Biotechnology Firm” 
(DBF), imprese laboratorio, la cui attività può essere 
rappresentata dalla scoperta di una proteina, dalla sintesi di una 
proteina, dallo sviluppo di nuovi medicinali oppure dalla 
fornitura di tecnologie di supporto, ma non sempre dal 
completamento dell’intero ciclo innovativo. 
Ne deriva che difficilmente sono in grado di governare le 
successive fasi a valle di tale ciclo, ove avviene lo sviluppo e la 
commercializzazione del nuovo prodotto, il quale richiede la 
disponibilità di notevoli asset finanziari e complementari. 
 Pertanto, a fronte dell’impresa farmaceutica tradizionale 
dotata di una struttura produttiva e distributiva organizzata, tali 
imprese, caratterizzate da un capitale umano dalle elevatissime 
competenze scientifiche e tecnologiche, hanno ancora un 
debole potere di mercato. 
In origine, per finanziare le loro attività di R&S, hanno 
ceduto i diritti di sfruttamento delle loro scoperte alle imprese 
farmaceutiche tradizionali oppure si sono integrate 
verticalmente con esse; successivamente, alcune di esse, hanno 
cominciato ad utilizzare il capitale così guadagnato anche per 
raggiungere il mercato finale. 
Lo stretto legame che l’attività delle imprese intrattiene 
con la base scientifica ha fatto sì che il settore divenisse una 
sorta di archetipo per l’economia dell’innovazione. 
Nel Capitolo 1 viene introdotto il concetto di 
biotecnologia, definendo, sommariamente, quali sono gli ambiti 
 6
di applicazione. Vengono, inoltre, analizzati gli effetti positivi 
derivanti dall’avvento del paradigma biotecnologico al settore 
farmaceutico tradizionale. 
Il Capitolo 2 espone, in modo dettagliato, quali, e quante 
fasi, sono necessarie per realizzare un farmaco; i tempi e i costi 
necessari, con particolare attenzione alle recenti piattaforme 
tecnologiche utilizzate per migliorare il processo di ricerca e 
sviluppo dei farmaci. E’, inoltre, evidenziato, lo stretto legame 
con le istituzioni accademiche e di ricerca, indispensabili per 
alimentare le opportunità di sviluppo delle imprese 
biotecnologiche. 
Il Capitolo 3 analizza la dinamica della domanda, in 
modo particolare: il trend di invecchiamento della popolazione, 
l’aumento delle life style diseases cioè delle patologie connesse 
al moderno stile di vita, la disponibilità del mercato ad 
accettare i prodotti biotecnologici  e il problema del controllo 
della spesa sanitaria; nonché, la struttura dell’offerta, 
evidenziando le principali caratteristiche del settore, dominato 
dall’innovazione. 
Nel Capitolo 4 si rileva la dimensione economica del 
processo di cambiamento avvenuto dall’avvento della 
biotecnologia che, laddove venga studiato in relazione ad una 
precisa area geografica, deve essere collocato in un più ampio 
contesto ambientale che ha rappresentato fattore di spinta o di 
ostacolo alla nascita e all’affermazione del business nel suo 
complesso. Risulta un mercato frammentato e non ampio o 
 7
sufficientemente sofisticato, per sopportare la domanda di start-
up o capitali di rischio in Europa, rispetto al mercato 
americano. 
L’insieme di attori scientifici e finanziari legati al settore 
(università e centri di ricerca dove si svolge la ricerca di base, 
investitori di rischio, strutture di supporto per la creazione di 
nuove imprese, imprese di servizi specialistici) che cooperano e 
competono in una determinata area geografica, viene definita 
cluster.  
Il Capitolo 5 mette in risalto le strategie adottate dalle 
principali imprese, biotecnologiche e farmaceutiche, come 
risposta agli innumerevoli cambiamenti nella struttura 
competitiva, muovendosi da strategie focalizzate su aree 
terapeutiche a strategie basate su piattaforme tecnologiche che 
presentano un elevato livello di flessibilità ed adattamento a 
diverse patologie, da una prevalenza di attività “in house” ad 
una graduale esternalizzazione di differenti parti della filiera, 
dalla R&S, alla produzione, al marketing. 
Infine, il Capitolo 6 persegue lo scopo di mettere in 
evidenza i fattori di stimolo e le formule imprenditoriali delle 
piccole imprese biotech; a tale scopo si delinea la fase di 
sviluppo iniziale delle imprese, che può avvenire, per volontà 
di ricercatori che provengono dall’ambiente universitario e 
della ricerca pubblica, da un lato, oppure dai laboratori di 
grandi imprese, dall’altro. 
 8
Inoltre, si evince, l’importanza dei finanziatori (business 
angels, venture capitalists specializzati, incubatori/parchi 
scientifici e tecnologici o anche istituzioni pubbliche) nel 
sostenere tale fase. 
L’esposizione del capitolo si conclude con il caso 
Xeptagen, un caso aziendale che si collega in modo 
emblematico con l’analisi del fenomeno effettuata nei 
precedenti capitoli. La start-up campana è controllata dal 
Gruppo industriale Maione e fa parte dell’incubatore d’imprese 
Sviluppo Italia Campania con sede a Pozzuoli.  
L’azienda è dedicata all’identificazione e validazione di 
nuovi marcatori molecolari per lo sviluppo, la produzione e la 
commercializzazione di sistemi avanzati di diagnosi e terapia. 
Tra i numerosi progetti si analizza con maggiore precisione, 
utilizzando la tecnica dell’intervista, il nuovo marcatore per la 
diagnosi precoce del tumore al fegato (HEPA-IC). 
 
 
 9
Capitolo I 
LA BIOTECNOLOGIA 
 
Sommario:  1 Definizione e ambiti di applicazione delle 
biotecnologie.  -2 Imprese farmaceutiche e biotecnologiche.  -3 
Nascita e sviluppo di imprese biotecnologiche. 
 
 
 
1 Definizione e ambiti di applicazione delle 
biotecnologie 
 La parola “biotecnologia” indica la tecnologia che 
utilizza organismi viventi allo scopo di ottenere prodotti o 
servizi utili all'uomo
1
.  
 La biotecnologia non è nuova perché da migliaia di anni 
gli uomini manipolano gli organismi viventi per soddisfare i 
propri bisogni. Infatti esiste una biotecnologia tradizionale 
impiegata dall'uomo sin dall’antichità per ottenere la 
lievitazione del pane, per produrre il formaggio, la birra ed il 
vino con la fermentazione
2
. 
                                                        
1
 C.SPALLA Le biotecnologie in Italia e nel mondo. La bioindustria  italiana e la sfida 
all’innovazione, Roma, 1996, p.2 ove si legge che in anni recenti l'uso sempre più 
diffuso del termine ”biotecnologia” (per lo più nella sua variante plurale) soprattutto da 
parte dei media ne ha modificato e esteso il significato (senso lato) sino a portarlo a 
coincidere con quello di "qualunque applicazione o conoscenza legata agli sviluppi della 
biologia (umana, animale o vegetale)". 
2
 Il biochimico francese Louis Pasteur dimostrò che la fermentazione era determinata 
dalla presenza di specifici microrganismi. Il lavoro di Pasteur non rivoluzionò soltanto 
le tecnologie di produzione della birra,del vino, dei formaggi e del pane (ad esempio, 
escludendo alcuni ceppi di microrganismi che avrebbero potuto contaminare gli 
alimenti e causare gravi adulterazioni), ma servì anche come indicazione del fatto che 
altri composti chimici potevano essere prodotti con l'impiego dei microrganismi.  
 10
A partire dagli inizi degli anni ’50 alla biotecnologia 
tradizionale, si affianca la biotecnologia moderna o avanzata, 
che non si limita ad impiegare, per scopi utili all'uomo, 
organismi viventi già esistenti in natura, ma si impegna nel 
modificare organismi esistenti, cellule o loro costituenti, per 
ottenerne di nuovi, capaci di impieghi che offrano un qualche 
vantaggio. Infatti gli scienziati mettono a punto la tecnologia 
del DNA ricombinante con la quale riescono a modificare nel 
modo desiderato il patrimonio genetico degli organismi viventi, 
avvalendosi di strumenti totalmente diversi dalle procedure 
tradizionali di selezione
3
. Grazie all’ingegneria genetica, nata 
ed identificatasi con la tecnica del DNA ricombinante, si è 
potuto avere a disposizione materiale biologico da utilizzare 
nelle sperimentazioni in quantità e qualità impensabili sino a 
pochi anni prima. 
A lungo la carenza delle conoscenze scientifiche di base 
non ha lasciato altra strada che quella di affidarsi ad una 
cospicua dose di fortuna; ci si rassegnava a procedere per 
tentavi ed errori, a meno che non fosse stato possibile l’utilizzo 
di osservazioni cliniche degli effetti collaterali dei farmaci, allo 
scopo di produrre farmaci nei quali l’effetto secondario fosse 
amplificato e possibilmente dissociato da quello principale o in 
alternativa l’utilizzo di farmaci già noti come modelli per 
ottenere altre molecole attive
4
. 
                                                        
3
 V.CHIESA La bioindustria , Milano 2003, p.1 
4
 ALBERGHINA L., CERNIA E., Biotecnologia ed Industria, UTET, Torino, 1996. 
 11
Questa biotecnologia nasce con la pubblicazione, sulla 
rivista scientifica Nature, della scoperta di Watson e Crick che 
descrivono la struttura a doppia elica del DNA
5
.  
Nel 1973 gli scienziati Cohen e Boyer
6
 perfezionano la 
tecnica del DNA ricombinante e, nel 1976, un giovane uomo 
d’affari, Robert Swanson, che lavora presso una importante 
compagnia della Silicon Valley, comprende il potenziale 
commerciale di questa innovativa tecnica di laboratorio che 
consente di usare i microrganismi come “fabbriche” in 
miniatura per la produzione di ormoni e proteine. Insieme con 
Boyer, Swanson rileva la società Genentech, la prima impresa 
farmaceutica biotecnologica comparsa sul mercato,  e avvia un 
programma di ricerca per la produzione di molecole umane. 
Nel 1977 si produce per la prima volta una proteina umana, la 
somatostatina, e nel 1978 si sintetizza l’insulina umana
7
. 
                                                        
5
 James Watson e Francis Crick costruirono il loro modello  del DNA basandosi sui dati 
già disponibili di Wilkins e Franklin e di Chargaff. 
Mettendo insieme tutti i dati conosciuti, nel 1953 Watson e Crick furono in grado di 
dedurre che il DNA ha una struttura simile ad una scala a pioli, avvolta su se stessa a 
doppia elica molto lunga e spiralizzata. I due montanti della scala sono formati da 
molecole alternate del monosaccaride pentoso desossiribosio e di fosfato; i pioli, 
perpendicolari ai montanti, sono costituiti dall'appaiamento delle basi azotate tra loro 
complementari:adenina ( A ) e timina ( T ), guanina ( G ) e citosina ( C ). 
All'interno della doppia elica i due filamenti corrono in senso opposto: cioè il verso di 
ogni filamento è invertito rispetto all'altro. I filamenti vengono perciò definiti 
antiparalleli. 
6
 Nel 1973, Stanley Cohen e Herbert Boyer crearono il primo organismo con DNA 
ricomposto utilizzando la tecnica scoperta un anno prima da Paul Berg. Il DNA 
ricomposto, chiamato anche montaggio del gene, è una tecnica che permette agli 
scienziati di manipolare il DNA di un organismo. 
Cohen e Boyer rimossero i plasmidi, piccoli anelli di DNA posti nel citoplasma della 
cellula, non nel nucleo, dalla cellula. Quindi utilizzarono l’enzima restrittivo per tagliare 
il DNA il precisi punti e quindi ricombinarono le strisce di DNA in speciali 
combinazioni a loro scelta. Alla fine, Cohen e Boyer inserirono il DNA ricomposto 
all’interno delle celle dell’ E.Coli che produssero il DNA alterato. Con il DNA alterato, 
le celle del battere sono in grado di produrre specifiche proteine. 
7
 ALBERGHINA, CERNIA Biotecnologie e bioindustria, Torino 1996, p.4 
 12
L’evento che cambia radicalmente il mercato, però, è 
rappresentato dalla dichiarazione, da parte della Corte Suprema 
americana
8
, della brevettabilità delle forme di vita 
geneticamente modificate. La possibilità dello sfruttamento 
economico esclusivo dei risultati delle ricerche effettuate 
mediante l’impiego della biotecnologia, determina la nascita di 
numerose imprese science based.    
Il paradigma biotecnologico ha intrapreso, più tardi, un 
proprio sviluppo indipendente e parallelo soprattutto nella 
ricerca di farmaci e terapie per patologie che il paradigma 
tradizionale non si è dimostrato in grado di affrontare; ha 
portato a superare la visione della malattia come conseguenza 
di uno squilibrio biochimico per enfatizzare il ruolo svolto dai 
geni responsabili della codifica delle informazioni necessarie 
alla produzione delle proteine da cui dipendono le funzioni 
organiche
9
. 
La biotecnologia moderna rivoluziona ampi settori del 
mondo perché le sue potenziali applicazioni sono molteplici. 
Essa è utilizzata principalmente nel settore della medicina, in 
agricoltura, nel settore alimentare, nell’industria e nel settore 
della  salvaguardia dell’ambiente. Inoltre è impiegata in 
                                                        
8
 Nel 1980 la pronuncia della Corte suprema intervenne a proposito del caso che 
coinvolse Anada Chakrabarty che sviluppò un tipo di olio capace di uccidere i microbi. 
La sua azienda, la General Electric, richiese il brevetto per tale prodotto. Quando il 
brevetto richiesto fu rifiutato dall’ U.S. Patent and Trademark Office nel 1978, la 
General Electric avviò un’azione legale. La controversia giunse alla Corte Suprema 
degli Stati Uniti che agì in favore della Chakrabarty e della General Electric.  
Chakrabarty si aggiudicò il primo brevetto per un microrganismo manipolato 
geneticamente.  
9
 PLUNKETT M.J., ELLMANN J.A., La chimica combinatoria ed i nuovi farmaci, in 
Le Scienze, 1997. 
 13
maniera marginale per la difesa e la sicurezza nazionale, per la 
schedatura tramite DNA, per l’industria aerospaziale e, infine, 
per la salute degli animali
10
. 
I cambiamenti più rilevanti determinati dall’uso della 
biotecnologia riguardano soprattutto il settore medico-
farmaceutico.  
In questo settore l’impiego degli organismi viventi 
consente di produrre artificialmente le proteine, gli enzimi, gli 
anticorpi che il corpo umano utilizza per combattere le 
infezioni e le malattie.  
Tali risultati si ottengono applicando un metodo 
rivoluzionario di ricerca dei farmaci. Infatti, prima dell'avvento 
della biotecnologia, nel settore farmaceutico gli scienziati 
identificano molecole di sintesi chimica con un potenziale 
effetto curativo, impiegando numerosi anni per ottenere una 
molecola potenzialmente efficace da avviare alla 
sperimentazione dapprima sugli animali e poi sull'uomo
11
.  
Con la biotecnologia, invece, i ricercatori si avvalgono 
della comprensione dei meccanismi biologici che governano le 
malattie e delle banche dati genetiche per individuare molto più 
rapidamente molecole efficaci e per trattarle. 
In tal modo anche se i test e le sperimentazioni dei 
farmaci hanno tempi analoghi a quelli del passato, 
l'individuazione di nuove molecole candidate è velocizzata, con 
                                                        
10
 SARRA A., Ricerca e regolamentazione nell’economia dell’industria farmaceutica, 
L’INDUSTRIA, 2004. 
11
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA Rivoluzione “biologica” e nuove strategie 
d’impresa nel settore farmaceutico in Economia  politica industriale, 1991, n.69, p.28 
 14
un incremento nella produzione di medicinali nuovi,  più 
efficaci e più mirati  perchè creati attraverso una maggiore 
conoscenza di base dell'organismo umano
12
.  
Nel settore agricolo, per esempio,  la biotecnologia  è 
utilizzata per modificare le caratteristiche genetiche di 
determinati vegetali al fine di ottenere prodotti migliori.  
Nel settore alimentare, invece, la biotecnologia è 
utilizzata già da migliaia di anni. Come si è detto in precedenza  
è proprio l’utilizzo degli organismi viventi che consente di 
produrre il pane, la birra, il formaggio o il vino. La 
biotecnologia moderna ha il merito di accrescere la qualità e il 
valore nutrizionale degli alimenti perchè ne migliora il 
processo di trasformazione, garantendo che, durante la 
produzione, non si verifichino infezioni da microbi
13
. 
Le applicazioni della biotecnologia nel settore 
dell’industria e della tutela dell’ambiente, invece,  sono 
marginali e tendono a ridurre l’impatto ambientale di 
determinati processi produttivi, come quelli dell’industria 
chimica, e ad offrire nuovi mezzi per monitorare 
l’inquinamento ambientale
14
.  
                                                        
12
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA op.ult.cit., p.29 
13
 V.CHIESA La bionidustria cit., p.12 
14
 V.CHIESA op.ult.cit., p.22 
 15
2  Imprese farmaceutiche e biotecnologiche. 
Il settore farmaceutico occupa un complesso crocevia 
intellettuale all’interno delle discipline economiche per lo 
stretto richiamo che intrattiene con i sistemi del welfare e quelli 
della base tecnologica su cui affonda le proprie radici. Lo 
stretto legame che l’attività delle imprese intrattiene con la base 
scientifica di riferimento ha fatto sì che il settore divenisse una 
sorta di archetipo per l’economia dell’innovazione.  
L’applicazione della biotecnologia nel settore medico- 
farmaceutico e, in particolare, nell’attività di ricerca e sviluppo 
(R&S) di farmaci e medicinali ha modificato notevolmente le 
scienze farmacologiche.  
Infatti, le eccezionali acquisizioni di nuove conoscenze 
sui meccanismi biologici che regolano gli equilibri vitali hanno 
imposto l’adozione di un nuovo approccio alla scoperta dei 
farmaci.  
Mentre in passato l’attività di R&S era svolta 
esclusivamente attraverso l’impiego della chimica e con un 
metodo di ricerca empirico-induttivo,  “la rivoluzione 
biologica”
15
, determinata dalla biotecnologia, si avvale del 
metodo di ricerca scientifico-deduttivo
16
. 
                                                        
15
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA Rivoluzione cit.p.28, ove gli autori 
utilizzano per la prima volta l’espressione “rivoluzione biologica” per definire il 
mutamento determinato dall’applicazione delle biotecnologie nell’attività di R&S. 
Questa definizione è condivisa  da U.COLOMBO Scienza, ricerca e interdisciplinarità 
delle conoscenze. Un futuro possibile per l’industria farmaceutica italiana? In 
Economia e politica industriale 1991, n.70, p.39; S.GARATTINI Ricerca scientifica e 
vantaggio terapeutico. Un equilibrio difficile per il futuro dell’industria farmaceutica 
italiana in Economia  e politica industriale, 1991, n.70, p.47 
16
 La superiorità di questo metodo rispetto al precedente è stata affermata per la prima 
volta  da Peter Medawar nel 1967 nel testo The Art of the solubile, Meuthuen & Co. 
 16
Nel corso del XIX secolo lo sviluppo dei nuovi 
medicinali con il metodo empirico-induttivo  richiede la sintesi 
in laboratorio di centinaia di molecole  tra le quali è possibile 
trovarne una con qualche potenzialità terapeutica. La scelta 
delle molecole da sintetizzare segue criteri casuali fondati su 
quanto risulta chimicamente possibile.  
Negli anni’60, invece,  ha inizio il processo di 
innovazione della ricerca farmaceutica. Infatti si sperimenta un 
nuovo metodo di ricerca scientifico-deduttivo definito 
discovery by design che consente di conoscere, attraverso la 
patologia e la fisiologia, l’equilibrio alterato, prima di 
progettare lo strumento farmacologico da utilizzare
17
. 
Con questo metodo la ricerca farmacologica deve 
individuare le caratteristiche di un composto ideale che, sulla 
base di conoscenze scientifiche già acquisite sulla patologia, si 
prevede possa normalizzare il comportamento dei meccanismi 
biologici deviati. Successivamente la struttura di questo 
composto è trasmessa ai chimici i quali sintetizzano una 
molecola che abbia le  stesse caratteristiche, lavorando, dunque, 
su un modello di riferimento e non più a caso
18
.  
E’ evidente che le conoscenze scientifiche di base 
relative agli organismi viventi consentono di ridurre il 
campione di molecole da sintetizzare accorciando 
notevolmente la durata della prima fase della sperimentazione.  
                                                        
17
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA Rivoluzione cit.p.29 
18
 S.GARATTINI, Ricerca scientifica e vantaggio terapeutico, Economia e Politica 
Industriale, 1991. 
 17
Gli effetti positivi prodotti dalla cosiddetta “rivoluzione 
biologica“ della ricerca farmacologia sono notevoli.  
Infatti il metodo scientifico-deduttivo consente di 
migliorare la qualità dei farmaci perché le conoscenze relative 
al modo in cui essi interferiscono con il meccanismo biologico 
permettono di ridurre al minimo la possibilità del prodursi di 
effetti collaterali
19
. 
Inoltre i farmaci scoperti con questo metodo hanno 
notevoli potenzialità di sviluppo, sia scientifico sia industriale,  
perché  sono costituiti da molecole che possono essere 
razionalmente modificate ottenendo effetti terapeutici diversi 
corrispondenti a diverse disfunzioni o patologie
20
.  
Il mutamento del metodo di  ricerca farmacologica 
influisce in maniera determinante sulla struttura e 
sull’organizzazione delle imprese del settore che basano la loro 
competitività sulla capacità di immettere sul mercato prodotti 
innovativi di qualità, prima dei propri concorrenti.  
Il metodo empirico-induttivo utilizzato in passato e 
basato sulla sperimentazione casuale richiede grandi laboratori, 
grandi dimensioni e lunghi tempi di ricerca. Ciò rende 
necessario l’investimento di un ingente capitale fisico 
composto da un ampio numero di tecnici di laboratorio, 
impegnati nella sintesi delle molecole e nello screening 
farmacologico. I tecnici, dunque, svolgono un lavoro 
                                                        
19
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA op.ult.cit., p.30 
20
 F.DELLA VALLE, A.GAMBARDELLA op.ult.cit., p.30 
 
 18
relativamente poco creativo e sono sottoposti all’autorità dei 
superiori gerarchici i quali hanno il potere di stabilire cosa 
sperimentare. La loro attività di ricerca si svolge nel chiuso 
dell’impresa e l’innovazione, che ne rappresenta il risultato, è 
tutta interna e  coperta dal segreto. 
Con il nuovo metodo di ricerca scientifico-deduttivo, 
invece, non è più necessaria la sperimentazione di un 
vastissimo numero di composti ma basta studiare le 
caratteristiche strutturali ed i meccanismi funzionali coinvolti 
nel processo patologico su cui intervenire. La ricerca di un 
nuovo farmaco, dunque,  diventa un’attività altamente creativa 
che non richiede una grossa quantità di capitale umano né 
grandi strutture e laboratori. Piuttosto l’impresa farmaceutica 
che svolge attività di R&S deve avere scienziati 
particolarmente qualificati, che lavorano in autonomia e sono 
capaci di interagire all’esterno con gruppi di eccellenza 
altamente interdisciplinari, con i quali coordinarsi e scambiare 
informazioni
21
. 
Attualmente il mercato farmaceutico è caratterizzato 
dalla presenza di due tipologie di impresa: l’impresa 
farmaceutica tradizionale e quella biotecnologica. 
Le imprese farmaceutiche tradizionali hanno una storia 
cinquantennale o persino secolare; esse sono di grandi 
dimensioni  ed hanno una posizione di leadership nel settore 
perché controllano le competenze scientifiche di base nella 
                                                        
21
 A.GAMBARDELLA,F. DELLA VALLE, Biological Revolution and Strategies for 
Innovation in Pharmaceutical Companies, R&D Management, 1993.