Post on 23-Jan-2016
INTRODUCCIÓN A LA INTRODUCCIÓN A LA BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA
Facultad de FarmaciaFacultad de FarmaciaUniversidad de ValparaísoUniversidad de Valparaíso
M. Alejandro Dinamarca T.M. Alejandro Dinamarca T.
BIOTECNOLOGÍA;BIOTECNOLOGÍA;CONCEPTO E HISTORIACONCEPTO E HISTORIA
•Aplicación de los sistemas biológicos Aplicación de los sistemas biológicos en la solución de problemas en la solución de problemas relacionados con la mejora de la relacionados con la mejora de la calidad de vida del hombre.calidad de vida del hombre.
•En éste contexto podemos apreciar En éste contexto podemos apreciar que el hombre ha desarrollado que el hombre ha desarrollado Biotecnología desde hace miles de Biotecnología desde hace miles de años.años.
En la actualidad la biotecnología se En la actualidad la biotecnología se ha visto revolucionada por la ha visto revolucionada por la introducción de la introducción de la Ingeniería GenéticaIngeniería Genética o o también llamada tecnología del también llamada tecnología del ADN ADN recombinante.recombinante.
Para situar a la biotecnología Para situar a la biotecnología tradicional en su nueva era, se ha tradicional en su nueva era, se ha incorporado el concepto de incorporado el concepto de Biotecnología MolecularBiotecnología Molecular..
BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULARLa nueva era.La nueva era.
TECNOLOGÍA del DNA TECNOLOGÍA del DNA RECOMBINANTERECOMBINANTE
Enzima de restricción
LIGAR
TRANSFORMACIÓN DE ORGANISMO
AMPLIFICACIÓN POR PCRAMPLIFICACIÓN POR PCR
Diagnóstico molecularGenómica funcional
VISUALIZACIÓNVISUALIZACIÓN
GGTTCCCAA
SECUENCIACIÓNSECUENCIACIÓN
SINTESIS QUÍMICASINTESIS QUÍMICA
50s 60s 70s 80s 90s 2000s
Primer genoma secuenciado
Primera proteína terapeutica producida por
ingeniería genética
El codigo genéticoEs controlado.
Era de la genómica funcionalChips de DNADiagnóstico molecularFarmacología molecularBiomedicina
Clonación del primeranimal
Inicio de la ingeniería genética
Sintesis enzimática del ADN por PCR
Taq
Creación de bases de datos
de ADN y péptidos
Producción deSOMATOSTATINA
en bacterias
PASOS PARA DESARROLLAR PASOS PARA DESARROLLAR BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULAR
BUSCAR/DETERMINARLA FUNCIÓN BIOLÓGICA
IDENTIFICAR EL NIVELA TRABAJAR
AISLAR EL NIVEL
CONTROLAR LA FUNCIÓN
MANIPULAR LA FUNCIÓN BIOLÓGICA
TECNIFICAR SU OBTENCIÓN, CONTROL Y MANIPULACIÓN
MASIFICAR SU PRODUCCIÓN
Determinanel ámbito de desarrollo
Biotecnología ambientalBiotecnología ambiental
Biotecnología de diagnóstico Biotecnología de diagnóstico
Biotecnología de alimentosBiotecnología de alimentos
Biotecnología farmacéuticaBiotecnología farmacéutica
BIOTECNOLOGÍA;BIOTECNOLOGÍA;Ambitos de desarrolloAmbitos de desarrollo
AlimentosAlimentos
AntibióticosAntibióticosNuevos fármacosNuevos fármacosVacunasVacunasHormonasHormonasTerapias génicasTerapias génicas
Mejora de procesosMejora de procesosObtención de nuevos alimentosObtención de nuevos alimentosDesarrollo de nutraceúticosDesarrollo de nutraceúticosDesarrollo de aditivosDesarrollo de aditivos
Tratamiento de residuosTratamiento de residuosBiorremediaciónBiorremediaciónEnergías limpiasEnergías limpias
FarmaciaFarmacia
Medio ambienteMedio ambiente
DiagnósticoDiagnóstico
Salud humanaSalud humanaAgricultura y ganaderíaAgricultura y ganaderíaCalidad de alimentosCalidad de alimentosCalidad ambientalCalidad ambiental
BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA, , Fesarrollo de fármacos, FarmacogenéticaFesarrollo de fármacos, Farmacogenética
Within the last decade, developments in Within the last decade, developments in biochemistry, molecular and structural biochemistry, molecular and structural biology and microbiology have biology and microbiology have fundamentally altered pharmaceutical and fundamentally altered pharmaceutical and biomedical research, and have led directly to biomedical research, and have led directly to societal benefits through improved medical societal benefits through improved medical diagnosis and therapeutics. Biotechnology diagnosis and therapeutics. Biotechnology has become by far one of the most rapidly has become by far one of the most rapidly developing areas in pharmaeutical research. developing areas in pharmaeutical research. Increasing proportions of multinational Increasing proportions of multinational pharmaceutical firm's research and pharmaceutical firm's research and development budgets are devoted to development budgets are devoted to biotechnology, and several of the biotechnology, and several of the biotechnology-based firms that were started biotechnology-based firms that were started only a few years ago are now evolving into only a few years ago are now evolving into fully integrated pharmaceutical companies, fully integrated pharmaceutical companies, with developing areas in pharmaceutical with developing areas in pharmaceutical research, and the demand for individuals research, and the demand for individuals with advanced training in this are is with advanced training in this are is subsantial and growing. subsantial and growing.
Durante la década pasada, los avances en Durante la década pasada, los avances en bioquímica,bioquímica,
biología molecular, microbiología y bioinformática biología molecular, microbiología y bioinformática han revolucionado la investigación farmacéutica y han revolucionado la investigación farmacéutica y
biomédica, transfiriendo directamente las ventajas en biomédica, transfiriendo directamente las ventajas en diagnóstico y terapia médica a la sociedad. diagnóstico y terapia médica a la sociedad.
El área de mayor desarrollo en biotecnología ha sido El área de mayor desarrollo en biotecnología ha sido la investigación farmacéutica, lo que se refleja en el la investigación farmacéutica, lo que se refleja en el
considerableconsiderableaumento de los presupuestos en investigación, y en aumento de los presupuestos en investigación, y en
el nacimiento deel nacimiento deempresas farmacéuticas multinacionales que se empresas farmacéuticas multinacionales que se dedican a la biotecnología farmacéutica. Estas, dedican a la biotecnología farmacéutica. Estas,
finalmente se han convertido en entidades de finalmente se han convertido en entidades de investigación farmacéutica, con la consecuente investigación farmacéutica, con la consecuente
demanda dedemanda deindividuos con entrenamiento adecuado y avanzado individuos con entrenamiento adecuado y avanzado
que permitan asegurar el exito de cada empresa.que permitan asegurar el exito de cada empresa.
Center for Pharmaceutical Biotechnology, College of PharmacyUniversity of Illinois, CHICAGO
DESARROLLODESARROLLOPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
•Nuevas moléculas bioactivas•Modificación de las existentes
•Mejora de la tecnologías de producción•Búsqueda de nuevas formas de producción•Obtención de productos de mayor valor agregado
DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO MOLECULARMOLECULAR
Fármaco genéticaProductos recombinantes
Alimentos transgénicos
ProteínasVacunas RecombinantesAntibióticosHormonas
Ingeniería de operonesIngeniería MetabólicaAnimales transgénicosVegetales transgénicos
Genómica funcionalChips genómicos y funcionalesProteómica-InmunologíaPCR de tiempo real
BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA, , desarrollo de fármacos, Farmacogenéticadesarrollo de fármacos, Farmacogenética
DESARROLLODESARROLLOPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
•Nuevas moléculas bioactivos•Modificación de las existentes
•Mejora de la tecnologías de producción•Búsqueda de nuevas formas de producción•Obtención de productos de mayor valor agregado
DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO MOLECULARMOLECULAR
Fármaco genéticaProductos recombinantes
Alimentos transgénicos
Vacunas RecombinantesAntibióticosAntitumorales Ingeniería de operones
Ingeniería MetabólicaAnimales transgénicosVegetales transgénicos
Genómica funcionalChips genómicos y funcionalesProteómica-InmunologíaPCR de tiempo real
BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA, , desarrollo de fármacos, Farmacogenéticadesarrollo de fármacos, Farmacogenética
MicroorganismosBacterias levaduras
Vegetales transgénicos
AnimalesTransgénicos
ProducciónProducción
Células animales
Proteínas terapéuticasAnticuerposMoléculas complejas
Proteínas terapéuticasAnticuerposMoléculas complejas
Cultivos celulares en bioreactores
No hay necesidad de reactores
Cultivos de células mamarias
Ratones de investigaciónVacunos, ovinos
AntibióticosPéptidos simplesVacunasMoléculas simples
Cultivos en bioreactores
Bacterias levaduras hongos
Resistencias naturales a virus y químicos
No hay necesidad de reactores
Genética simpleGenética complejaGenética complejaGenética simple
InsulinaHormona hGHVacuna Hepatitis B
Activador tisularde plasminógeno tPAFactor VIII
Hormona hGH Vitamina ABeta Caroteno
PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN MICROORGANISMOSPRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN MICROORGANISMOS
Tecnología de bioreactores es la de mayor uso.•Tiempos generacionales cortos•Velocidad de crecimiento•Metabolismo •Manejo genético y molecular
Como carencias:Problemas de regulación génica
Problemas en los requerimientos metabólicos
Tecnología de operonesIngeniería metabólica
Actualmente Actualmente en pleno en pleno desarrollodesarrollo
Búsqueda de nuevoscompuestos bioactivos:AntibióticosAntitumorales
Limitado a moléculas procariontes y eucariontes de muy pequeño tamaño y sin procesamiento en su estructura de DNA.
PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN ANIMALESPRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN ANIMALES
Evolución de moléculasMoleculas humanizadasExito de la estabilidad genéticaExito en ratones y ratasEn desarrollo en otros sistemas
PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN PLANTASPRODUCCIÓN DE FÁRMACOS EN PLANTAS
•De amplio desarrollo en EEUU.•Ventajas relacionadas a la cantidad de compuesto producido por hectárea•Plantas transgénicas resistentes a pestes y herbicidas•Fácil manipulación genética y propagación de clones.•Producción de arroz con carotenos y vitamina A
•Limitado por normativas europeas•Estabilidad de los compuestos en el metabolismo vegetal•Problemas de diversidad generados del poco control en su propagación
Utiliza al Utiliza al microorganismo microorganismo AgrobacteriumAgrobacterium para clonar e para clonar e introducir genes introducir genes foráneos en las foráneos en las plantasplantas
Se utiliza la técnica de Se utiliza la técnica de mipropopagación para mipropopagación para multiplicar a los clones multiplicar a los clones que poseen el gen que poseen el gen introducido.introducido.
No hay necesidad de No hay necesidad de bioreactoresbioreactores
Sustancia Empresa Enfermedad
factor antihemofílico Miles, Baxter, GeneticsInstitute Hemofilia A
DNasa I Genentech Fibrosis quística
Eritropoyetina (EPO) Amgen, Ortho Biotech Anemia, enf. renal
Glucocerebrosidasa Genzyme Enfermedad de Gaucher
Hormona del crecimiento Genentech Enanismo hipofisario
Insulina Eli Lilly Diabetes
Interferón alfa-2a Hoffmann-LaRoche ciertas leucemias, sarcoma deKaposi
Interferón alfa-2b Schering-Plough ciertas leucemias, Sarcoma deKaposi, hepatitis B y C
Interferón alfa-n3 Interferon Sciences Herpes genital
Interferón gamma-1b Genentech enf. granulomatosa crónica
Interleucina-2 Chiron Carcinoma células renales
Somatotropina Eli Lilly Deficiencia hormonacrecimiento
Activador tisular delplasminógeno (tPA) Genentech Infarto agudo de miocardio,
embolismo pulmonar masivo
Fármacos recombinantes producidos por IG
DESARROLLODESARROLLOPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
•Nuevas moléculas bioactivos•Modificación de las existentes
•Mejora de la tecnologías de producción•Búsqueda de nuevas formas de producción•Obtención de productos de mayor valor agregado
DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO MOLECULARMOLECULAR
Fármaco genéticaProductos recombinantes
Alimentos transgénicos
Vacunas RecombinantesAntibióticosAntitumorales Ingeniería de operones
Ingeniería MetabólicaAnimales transgénicosVegetales transgénicos
Genómica funcionalChips genómicos y funcionalesProteómica-InmunologíaPCR de tiempo real
BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA, , desarrollo de fármacos, Farmacogenéticadesarrollo de fármacos, Farmacogenética
DESARROLLODESARROLLO
BÚSQUEDA BÚSQUEDA MOLECULARMOLECULAR
DESARROLLO DE MÉTODOS AUTOMATIZADOS DE PRUEBAS
DETECCIÓN DE LAS MOLÉCULAS ACTIVAS
OBTENCIÓN Y SECUENCIACIÓN
CLONACIÓN
PRODUCCIÓN
BIOINFORMÁTICA
METODO METODO EXPERIMENTALEXPERIMENTAL
Bases de datosDNA, proteínas, químicos
BÚSQUEDA BÚSQUEDA SISTEMAS VIVOSSISTEMAS VIVOS
METODOMETODOTEORICOTEORICO
Variabilidad deMoleculas conocidas
Imágenes 3DMolecular Docking
INGENIERÍA GENÉTICA
Ensamble de rutas sintéticasDNA shufflingPhage Display
Búsqueda biológicaBúsqueda biológicaObjetivo: encontrar sistemas biológicos con aplicaciones farmacéuticas.
Escoger el sistema a trabajar
Realizar pruebas de actividad biológica
Purificar y aislar
MOLÉCULAORGANISMO
Amplificar gen Purificar
Secuenciar
MALDI-TOFESI-Q-TOF
EDMANN-terminal
Clonar
Secuenciar
Búsqueda en bases de datos
IDENTIFICAR
DNA péptido
IdentificaciónMolecular
Tipo de enzimas Ź Actividad económica Millones $ / año
Sacarasas e isomerasas Procesamiento del almidón, endulzantes yjarabes ricos en fructosa
Fabricación de textiles
150
Proteinasas Detergentes
Carnes, quesos
Procesamiento de pescado
Procesamiento de tejidos
400
Renninas (quimosinas) Coagulación de la leche para producciónde quesos
60
Lipasas Detergentes
Procesamiento de pieles
Saborizantes
Procesamiento de carne y queso
20
Celulasas Producción de zumos de frutas
Producción de olivas
Modificación de granos y fibras
“Envejecimiento” de prendas vaqueras
20
Enzimas y proteínas recombinantes obtenidas desde microorganismos
Búsqueda molecularBúsqueda molecularObjetivo: encontrar o mejorar moléculas bioactivas
• Manejo de material genético por IGManejo de material genético por IGEnsamblaje de rutas metabólicasDNA shuflingNuevas dianas molecularesIngeniería de promotores
• Bioinformática y biología computacionalBioinformática y biología computacionalBases de datos de secuencias molecularesInformación físico-química de las moléculas bioactivasVisualización de estructuras en tres dimenciones (3-D)Visualización y estudio de las interacciones entre dos moléculas (Molecular Docking)Ensayos de búsqueda de nuevos fármacos.
Ampliar o mejorar la efectividad
Mejorar y controlar la expresión
Mejorar la búsqueda y producción
DNA ShufflingResistencia a antibióticos
Takato Yano and Hiroyuki Kagamiyama, Proc Natl Acad Sci U S A. 30:903-907. 2001.
BASE DE DATOS GENÓMICA
BASE DE DATOS PROTEÓMICA
BASE DE DATOS QUÍMICOS
Biología ComputacionalBioinformática
DISEÑO VIRTUAL
VISUALIZACIÓN DE ASOCIACIONES ENTRE MOLÉCULAS
Imágenes generadas en 3D para ver la interacción de dos moléculas
Molécula de DNA interactuando con un activador transcripcional de un oncogen.
Permite diseñar o buscar en la base de datos de compuestos químicos que actúen contra determinadas dianas moleculares
Para ver esta película, debe disponer de QuickTime™ y de un descompresor YUV420 codec.
Para ver esta película, debe disponer de QuickTime™ y de un descompresor YUV420 codec.
Para ver esta película, debedisponer de QuickTime™ y de
un descompresor YUV420 codec.
MOLECULAR DOCKINGMOLECULAR DOCKING
DESARROLLODESARROLLOPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
•Nuevas moléculas bioactivos•Modificación de las existentes
•Mejora de la tecnologías de producción•Búsqueda de nuevas formas de producción•Obtención de productos de mayor valor agregado
DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO MOLECULARMOLECULAR
Fármaco genéticaProductos recombinantes
Alimentos transgénicos
Vacunas RecombinantesAntibióticosAntitumorales Ingeniería de operones
Ingeniería MetabólicaAnimales transgénicosVegetales transgénicos
Genómica funcionalChips genómicos y funcionalesProteómica-InmunologíaPCR de tiempo real
BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA, , desarrollo de fármacos, Farmacogenéticadesarrollo de fármacos, Farmacogenética
DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO MOLECULARMOLECULAR
FARMACO-GENÉTICAFARMACO-GENÉTICA
ALIMENTOSALIMENTOS
TRANSGÉNICOS
PATÓGENOS E INDICADORES
SEGURIDADALIMENTARIA
CALIDAD YSEGURIDAD
DNA Microarrays Real-Time PCR
CLÍNICOCLÍNICO
Homocigoto Heterocigoto
Respuesta interindividual de la población heterocigota del genHMG-CoA reductasa al tratamiento con estatinas.
Genomicos
Funcionales
Presencia/ausencia de un gen MutacionesPresencia de variaciones en un gen SNPsHeterocigosis/homocigosis.Se parte de una muestra de ADN
Niveles de transcripcion de genes.Se parte de una muestra de ARN.
Fármaco-genetica
Diagnóstico ClínicoDiagnóstico Clínico
Muestra de sangreMuestra de sangre
Extracción de ARN (viral)Extracción de ARN (viral)
ARNARN
ADNcADNc
Amplificación por RT-PCR-Real TimeAmplificación por RT-PCR-Real TimeCebadores (primers) específicos delCebadores (primers) específicos del
Virus Hepatitis CVirus Hepatitis C
En un solo tuboEn un solo tubo
LECTURA EN TIEMPO REALLECTURA EN TIEMPO REALDURANTE LA REACCIÓN DEDURANTE LA REACCIÓN DE
AMPLIFICACIÓNAMPLIFICACIÓN
BIOTECNOLOGÍAFARMACÉUTICA
Sistemas de Salud
Sociedad
Instituciones
I + D 3
EmpresaIndustria
Facultad de FarmaciaFacultad de FarmaciaUniversidad de ValparaísoUniversidad de Valparaíso
INTRODUCCIÓN A LA INTRODUCCIÓN A LA BIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICABIOTECNOLOGÍA FARMACÉUTICA
La biotecnología aumentará el número de fármacos disponibles en los próximos años [4-ago-04] - La farmacogenómica se perfila como el principal avance que aportará la biotecnología al campo de la medicina en los próximos años. No sólo permitirá ajustar la dosis terapéutica de muchos fármacos a las características genéticas del paciente, sino que ayudará a recuperar moléculas desechadas por inducir efectos adversos en determinados grupos de población. Entre todos las áreas que abarca una disciplina de aplicaciones tan amplias como la biotecnología, ha sido en salud humana donde se han producido los avances más importantes. Según ha explicado José Luis García, vicepresidente de la Sociedad Española de Biotecnología (Sebiot), que celebra estos días en Oviedo su congreso bianual, las compañías farmacéuticas han jugado un papel fundamental en este progreso, pues eran las que estaban mejor preparadas para utilizar las nuevas tecnologías de biología molecular. “El mayor avance que se ha producido en los últimos años en la medicina ha sido el proyecto genoma humano. Nos ha abierto una puerta a todo un universo del que, aunque existen ya numerosas aplicaciones para el conocimiento generado, todavía sólo somos capaces de ver las estrellas más cercanas”.
I. Algunos datos históricos En sentido estricto, la Biotecnología tal como fue definida más arriba comenzó con la Revolución Neolítica, es decir, cuando la humanidad comenzó a hacer uso de la Agricultura y de la Ganadería para sus necesidades; un poco más tarde (pero no mucho más; recuérdese que la Biblia atribuye a Noé la invención del vino), el hombre comenzó a utilizar las fermentaciones para la producción de vino, cerveza, pan, queso, yogur, etc. Estas prácticas fueron mejorando sensiblemente a lo largo de la historia; pero comienzan a ser estudiadas científicamente con la Revolución Industrial. El estudio de la fermentación alcohólica (producción de vino y cerveza) nos llevó a la comprensión detallada del proceso bioquímico de transformación de azúcares en alcohol. Con ello, y con los estudios microbiológicos correspondientes, las fermentaciones pudieron comenzar a hacerse a escala industrial (y no artesanal como hasta entonces). Por otra parte, el estudio de la fermentación alcohólica permitió la caracterización y purificación detallada de las enzimas que llevan a cabo el proceso, dando origen así a la Bioquímica moderna. En los años veinte se descubren los antibióticos, sustancias producidas por determinados microorganismos para combatir a otros microorganismos (en concreto, la penilina es una sustancia producida por el hongo Penicillium notatum para destruir a las bacterias que puedan competir con él en la búsqueda de alimentos). Con la Segunda Guerra Mundial, se plantea el problema de la producción industrial de antibióticos. Esto se logra mediante procedimientos de fermentación análogos a la producción de cerveza. Hacia los años cincuenta y sesenta del siglo XX, pues, las fermentaciones son un proceso muy conocido, estudiado y aplicado, y que por las razones que veremos más adelante, pueden ya considerarse como biotecnología propiamente dicha. Al mismo tiempo, se empiezan a reconocer las múltiples aplicaciones que pueden darse a las enzimas aisladas en procesos industriales. Hacia mediados de los sesenta, ya se emplean de forma generalizada enzimas obtenidos de seres vivos como aditivos de los detergentes de lavado doméstico. Hoy día, como veremos, las enzimas se emplean en muchísimos más procesos industriales. Volvamos un poco atrás para analizar otra línea de investigación que ha llevado a la moderna biotecnología. A partir de finales del XIX se empezaron a estudiar los mecanismos de la herencia biológica. Los trabajos de Mendel llevaron a la conclusión de que las características hereditarias se transmiten a través de elementos discretos, llamados genes, que pasan de una generación a otra. Nació así la ciencia de la Genética, uno de cuyos problemas fundamentales consistía en determinar la naturaleza físicoquímica de los genes. En 1944 se demostró que los genes están formados por ácido desoxirribonucleico (DNA, ADN), una macromolécula lineal. En 1953 Watson y Crick postularon un modelo de estructura que explicaba de forma totalmente satisfactoria cómo esta molécula puede ser efectivamente la portadora de los caracteres hereditarios en los seres vivos. En la década de los sesenta se demostró la naturaleza de la información que porta dicha molécula al ser descifrado el Código Genético. En la década de los setenta, se idearon métodos para manipular el DNA y transferirlo de unos organismos a otros a voluntad, es decir, la transferencia genética no sólo entre individuos de la misma especie, sino de especies completamente distintas. El conjunto de esas técnicas es lo que ha venido en llamarse Ingeniería Genética, que forma hoy día una parte esencial de la Biotecnología. Mediante sus técnicas podemos introducir a voluntad (dentro de ciertos límites) genes determinados en organismos receptores, con lo cual las posibilidades de manipulación artificial de los seres vivos se multiplican. Es así como se puede introducir el gen de la hormona de crecimiento (STH) en una bacteria, la cual se reproduce exponencialmente al tiempo que produce dicha hormona, por ejemplo; o cómo podemos llegar a reemplazar un gen defectuoso en un individuo por un gen sano; o cómo podemos dotar a un organismo de unas capacidades bioquímicas que previamente no tenía (por ejemplo, la introducción en vegetales de los genes de fijación de nitrógeno bacterianos, de manera que no vuelven a requerir abonos nitrogenados en absoluto). La biotecnología moderna se asienta así sobre dos pilares básicos: la tecnología enzimática y la ingeniería genética. A esto podemos añadir otras técnicas, que aunque relacionadas con estas dos, forman hoy día cuerpos aparte. Por ejemplo, las técnicas de reproducción asistida (manejo de células germinales y de embriones) y clonación animal; las técnicas inmunológicas, etc.
Biofármacos Relación de fármacos producidos por biotecnología aprobados por la FDA ( Food and Drug Administration ) de Estados Unidos. Texto tomado de AE-Biotech Acctimmune (gamma interferon) Genentech, Inc. Approved for use in the management of chronic granulomatous disease (December, 1990). Activase (recombinant alteplase) Genentech, Inc. Approved for use in the treatment of myocardial infarction (November, 1987) and acute pulmonary embolism (June, 1990). Adagen (adenosine deaminase) Enzon, Inc. Approved for use in the treatment of infants and children with severe immunodeficiency (March, 1990). Alferon N Interferon Sciences, Inc. Approved for use in treating genital warts (October, 1989). Betaseron (recombinant interferon beta 1-B) Berlex Laboratories/Chiron Corp. Approved for use in the management of relapsing, remitting multiple sclerosis (August, 1993). Ceredase (alglucerase) Genzyme Corp. Approved for use in treating Type 1 Gaucher's disease (April, 1991). Cerezyme (imiglucerase) Genzyme Corp. Approved for use in treating Type 1 Gaucher's disease (June, 1994). Engerix-B SmithKline Beecham Approved for use as a hepatitis B vaccine (September, 1989). EPOGEN (epoetin alfa) Amgen Ltd. Approved for use in treating anemia associated with chronic renal failure and anemia in Retrovir-treated, HIV-infected patients (June, 1989). Humatrope (somatropin) Eli Lilly & Co. Approved for treating human growth hormone deficiency in children (March, 1987). Humulin (recombinant human insulin) Eli Lilly & Co. Approved for the treatment of diabetes (October, 1982). Intron A (alpha-interferon) Schering-Plough Corp. Approved for the treatment of hairy cell leukemia (June, 1986), genital warts (June, 1988), AIDS-related Kaposi's sarcoma (November, 1988), non-A, non-B hepatitis (February, 1991), and hepatitis B (July, 1992). KoGENate (antihemophiliac factor) Miles, Inc. Approved for use in the treatment of hemophilia A (February, 1993). Leukine (yeast-derived GM-CSF) Immunex Corp. Approved for use in autologous bone marrow transplantation (March, 1991). Neupogen Amgen Ltd. Approved for use in treating cheomtherapy-induced neutropenia (February, 1991) and bone marrow transplant-associated neutropenia (June, 1994). Oncaspar (pegaspargase) Enzone/Rhone-Poulenc Rorer Approved for use in treating acute lymphoblastic leukemia (February, 1994). Orthoclone OKT 3 Ortho Biotech Approved for use in reversal of acute kidney transplant rejection (June, 1986). Procrit (epoetin alfa) Ortho Biotech Approved for use in the treatment of anemia associated with chronic renal failure (December, 1990) and anemia in Retrovir-treated, HIV-infected patients and chemotherapy-associated anemia (April, 1993). Proleukin, IL-2 Chiron Corp. Approved for the treatment of kidney (renal) carcinoma (May, 1992). Protropin (somatrem) Genentech, Inc. Approved for treating human growth hormone deficiency in children (May, 1985). Pulmozyme (DNase) Genentech, Inc. Approved for use in the management of cystic fibrosis (December, 1993). Recombinate rAHF (recombinant antihemophiliac factor) Baxter Healthcare Recombinate rAHF is the recombinant version of blood clotting factor VIII, and it has been approved for the treatment of hemophilia A (December, 1992). Recombivax HB Merck & Co. Approved as a hepatitis B prevention vaccine (July, 1986). Roferon-A (recombinant alfa-interferon) Hoffman-La Roche Approved for the treatment of hairy cell leukemia (June, 1986) and AIDS-related Kaposi's sarcoma (November, 1988).
Para ver esta película, debedisponer de QuickTime™ y de
un descompresor Sorenson Video 3.
Hybridization
Cleavage
Emission FRET
• FRET-Fluorescence Resonance Energy Transfer
Graphics from the Second Joint Symposium on Food Safety and Nutrition kindly provided by Dr.Guy Van den Eede
TECNOLOGÍA del DNA TECNOLOGÍA del DNA RECOMBINANTERECOMBINANTE
Enzima de restricción
LIGAR
TRANSFORMACIÓN DE ORGANISMO
AMPLIFICACIÓN POR PCRAMPLIFICACIÓN POR PCR
Nº de ciclos de amplificación
Obtención de molécula específica en multiples copias
Gen con función específica
Seceuncia marcadora
Diagnóstico molecularGenómica funcional
VISUALIZACIÓNVISUALIZACIÓN
GGTTCCCAA
SECUENCIACIÓNSECUENCIACIÓN
SINTEIS QUÍMICASINTEIS QUÍMICA
PASOS PARA DESARROLLAR PASOS PARA DESARROLLAR BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULAR
BUSCAR DETERMINAR
LA FUNCIÓN BIOLÓGICA DE INTERÉS
Actividad antitumoral
Antagonismo contra otros organismos
Metabolitos de alto valor agregado
Enzimas de uso industrial
PASOS PARA DESARROLLAR PASOS PARA DESARROLLAR BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULAR
IDFENTIFICAR EL NIVELA TRABAJAR
OrganismoProteínaEnzima
Gen
BacteriaHongo
Tóxinas Secuencia del gende inetrés.
Producción deAntibióticos
LipasasProteasas
Producción de AnticuerposAntídotos
Aislar Purificar Identificar y clonar
Expresión heterólogaDiagnóstico clínico
Diagnóstico alimentario
PASOS PARA DESARROLLAR PASOS PARA DESARROLLAR BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULAR
BUSCAR/DETERMINARLA FUNCIÓN BIOLÓGICA
IDFENTIFICAR EL NIVELA TRABAJAR
AISLAR EL NIVEL
CONTROLAR LA FUNCIÓN
MANIPULAR LA FUNCIÓN BIOLÓGICA
TECNIFICAR SU OBTENCIÓN, CONTROL Y MANIPULACIÓN
MASIFICAR SU PRODUCCIÓN
PASOS PARA DESARROLLAR PASOS PARA DESARROLLAR BIOTECNOLOGÍA MOLECULARBIOTECNOLOGÍA MOLECULAR
BUSCAR/DETERMINARLA FUNCIÓN BIOLÓGICA
IDFENTIFICAR EL NIVELA TRABAJAR
AISLAR EL NIVEL
CONTROLAR LA FUNCIÓN
MANIPULAR LA FUNCIÓN BIOLÓGICA
TECNIFICAR SU OBTENCIÓN, CONTROL Y MANIPULACIÓN
MASIFICAR SU PRODUCCIÓN
Determinanel ámbito de desarrollo
Facultad de FarmaciaFacultad de FarmaciaUniversidad de ValparaisoUniversidad de Valparaiso
M. Alejandro Dinamarca T.M. Alejandro Dinamarca T.
ADN ARN PEPTIDO
SECUENCIA PEPTÍDICA
SEGÚN USDA
Desarrollo de plantas transgénicas en EEUUDesarrollo de plantas transgénicas en EEUU