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