BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA

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Descripción

Descripción breve

El advenimiento de la tecnología del dna recombinante ya hace más de 35 años permitió aprovechar los microorganismos como sistemas de producción de proteínas heterólogas, cuya utilización como vacunas o productos terapéuticos ha proporcionado avances de gigantescas proporciones en la prevención y el tratamiento de muy diversas enfermedades. Fue el caso de la insulina para el tratamiento de la diabetes o de la vacuna de la hepatitis b. La evolución tecnológica y el incremento del conocimiento científico han expandido las posibilidades de los procedimientos de ingeniería biológica así como de la explotación de organismos y células, tanto microbianas como de mamíferos o plantas, para elaborar este tipo de productos, conocidos de una manera general como biofármacos.

 

Duración

3 meses

300 horas

 

Objetivos

Que los alumnos sean capaces de comprender los aspectos esenciales del desarrollo y producción de los biofármacos y de afrontar con solvencia los retos futuros del sector de la biotecnología farmacéutica, el más pujante de la potente industria del medicamento.

 

Resumen temario

1.BIOTECNOLOGÍA Y BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA: RECORRIDO HISTÓRICO. CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE BIOFÁRMACOS

1.1.Introducción a la “Biotecnología” y a la “Biotecnología Farmacéutica”

1.2.Historia de la Biotecnología

1.3.Origen de los biofármacos

1.4.Definición y características de los biofármacos

1.5.Relevancia económica y aplicaciones clínicas de los biofármacos

1.6.Biofármacos: las proteínas terapéuticas

1.7.Biofármacos basados en ácido nucleicos: Terapia génica

1.8.Biosimilares

1.9.El futuro próximo

2.TÉCNICAS BÁSICAS DE MANIPULACIÓN DE DNA IN VITRO 

2.1.Introducción a la tecnología del DNA recombinante (rDNA)

2.2.Métodos de obtención y purificación de DNA

2.3.Enzimas utilizadas en tecnología de DNA recombinante

2.4.Concepto de vector genético

2.5.Introducción de DNA en células

2.6.Selección de clones recombinantes

2.7.Construcción de genotecas de DNA

2.8.Consideraciones finales y expectativas de futuro para la tecnología del DNA recombinante

3.UTILIDADES DE LA PCR EN BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA 

3.1.Historia

3.2.Fundamento

3.3.Diseño de la PCR

3.4.Diseño de cebadores

3.5.Condiciones del ensayo

3.6.Tipos de polimerasas

3.7.Contaminaciones

3.8.Utilidades

3.9.Conclusiones

4.TECNOLOGÍAS DE SECUENCIACIÓN MASIVA DE DNA

4.1.Introducción

4.2.Tecnologías de secuenciación masiva de DNA

4.3.Aplicaciones de las Técnicas de secuenciación masiva de DNA en Genómica Funcional

5.EL SISTEMA CRISPR COMO HERRAMIENTA EN BIOTECNOLOGÍA

5.1.Introducción a metodología CRISPR

5.2.Breve historia del CRISPR

5.3.Funcionamiento básico CRISPR

5.4.Aplicaciones en biotecnología

5.5.Perspectivas

6.MANIPULACIÓN IN SILICO DE SECUENCIAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS Y PROTEÍNAS

6.1.Conceptos básicos y formatos

6.2.Manipulación de secuencias de ácidos nucleicos y proteínas

6.3.Análisis de propiedades de secuencias

6.4.Identificación de señales sencillas en secuencias

6.5.Búsqueda de genes en ADN

6.6.Ensamblaje de secuencias

7.BASES DE DATOS Y COMPARACIÓN DE SECUENCIAS 

7.1.Bases de datos

7.2.Alineamientos

7.3.Identificación de motivos conservados en proteínas

8.SISTEMAS DE PRODUCCIÓN A GRAN ESCALA. FERMENTADORES Y CONDICIONES DE CULTIVO

8.1.Introducción

8.2.Factores y parámetros críticos que afectan al crecimiento y producción del producto de interés

8.3.Procesos de fermentación

8.4.Tipos y tamaños de fermentadores

8.5.Partes de un fermentador agitado

8.6.Diseño y fabricación de fermentadores

9.EXPRESIÓN HETERÓLOGA DE PROTEÍNAS EN MICROORGANISMOS PROCARIÓTICOS Y EUCARIÓTICOS.

9.1.Introducción

9.2.Sistemas microbianos para la expresión de proteínas heterólogas

9.3.Problemas que plantea la expresión heteróloga en microorganismos

9.4.Optimización de la expresión heteróloga en microorganismos

10.PRODUCCIÓN MICROBIANA DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES Y METABOLITOS DE USO FARMACOLÓGICO

10.1.Visión general de la producción de proteínas terapéuticas recombinantes

10.2.Proteínas terapéuticas recombinantes producidas en Escherichia coli

10.3.Producción en Escherichia coli de anticuerpos monoclonales y fragmentos de anticuerpos

10.4.Proteínas terapéuticas producidas en levadura

10.5.Producción de VLPs en levaduras como formas de inmunización

10.6.Insulina: tipos y obtención

10.7.Producción de metabolitos primarios y secundarios. Ingeniería metabólica

11.DESCUBRIMIENTO Y DESARROLLO DE MOLÉCULAS CON ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA

11.1.Introducción

11.2.La diana terapéutica

11.3.Colecciones de compuestos

11.4.Screening de las colecciones de compuestos

11.5.Hits y leads

11.6.Del candidato a fármaco al medicamento

12.BASES MOLECULARES DE LA BIOCATÁLISIS APLICADA Y BIOTRANSFORMACIONES. PREPARACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE UN BIOCATALIZADOR DENTRO DEL MARCO DE LA BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA

12.1.La biocatálisis dentro del marco de la biotecnología farmacéutica

12.2.Producción de biocatalizadores para uso biotecnológico

12.3.Inmovilización de enzimas

12.4.Ingeniería del medio de reacción

13.EJEMPLOS DE UTILIZACIÓN DE BIOCATALIZADORES EN PROCESOS DE PREPARACIÓN DE MOLÉCULAS BIOACTIVAS DE INTERÉS FARMACOLÓGICO

13.1.Introducción.

13.2.Empleo de biocatalizadores en procesos de preparación de moléculas bioactivas de interés farmacológico

14.BIOTECNOLOGÍA VEGETAL. CULTIVOS VEGETALES IN VITRO. OBTENCIÓN DE PRODUCTOS DE INTERÉS FARMACÉUTICO 

14.1.Biotecnología Vegetal: cultivos vegetales in vitro

14.2.Producción de metabolitos secundarios

14.3.Metabolitos secundarios de interés farmacéutico en cultivos in vitro

14.4.Ventajas del cultivo in vitro frente a los sistemas tradicionales de producción

15.BIOTECNOLOGÍA VEGETAL. OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE INTERÉS FARMACÉUTICO EN CULTIVOS IN VITRO 

15.1.Producción industrial de metabolitos secundarios: procedimientos

15.2.Perspectivas de la Biotecnología Vegetal en el ámbito de la salud

16.ASPECTOS BÁSICOS DE LA MANIPULACIÓN IN VITRO DE CÉLULAS DE MAMÍFERO

16.1.Cultivo celular: definición, ventajas e inconvenientes de los cultivos celulares y sus aplicaciones

16.2.Elementos necesarios para un laboratorio de cultivos de células de mamífero

16.3.Contaminaciones

16.4.Ambiente estéril

16.5.Ambiente de cultivo

16.6.Tipos de cultivo

16.7.Cultivos bidimensionales y tridimensionales

17.APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS DEL CULTIVO IN VITRO DE CÉLULAS DE MAMÍFERO

17.1.Obtención de productos de interés farmacológico e industrial

17.2.Ejemplo de aplicación biotecnológica: producción de α-1,4-Glucosidasa (Myozyme) para el tratamiento de la enfermedad de Pompe

17.3.Ingeniería tisular. Bioingeniería de órganos

17.4.Búsqueda de dianas y nuevos fármacos

17.5.Terapia génica celular