Sin t

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• Biotecnología
• Uso industrial de los procesos biológicos
  vegetales, animales o microorganismos con fines
  industriales.
• Biotecnología tradicional

Nueva biotecnología beneficios y controversias
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• Biotecnología alcances
• Ingeniería genética en plantas y animales
• Desarrollo de vacunas
• Uso de la técnica de DNA recombinante para
  diagnosis de enfermedades
• Producción de anticuerpos monoclonales.
• Farmacoterapia cáncer, SIDA, diabetes,
  antibióticos, trastornos hormonales,
  interferones
• Transferencia de embriones cultivo de tejidos
  vivos.

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• Biotecnología definición
• Biotecnología es el conjunto de técnicas que
  utilizan organismos vivos o sustancias
  provenientes de estos organismos para elaborar o
  modificar un producto, mejorar plantas o
  animales, o para desarrollar microorganismos para
  usos específicos.
• "Ingeniería Genética", o Tecnología del ADN
  recombinante cambio paradigmático
• Posibilidad de re-ingeniería biológica
• Farmacoterapia personalizada

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• Proyecto Genoma Humano
• Primer gran esfuerzo coordinado
  internacionalmente
• Permite descifrar la secuencia entera del DNA
  celular y asignar las posiciones exactas dentro
  del genoma a genes y regiones que no codifican
• Permite disponer de sondas y marcadores de
  enfermedades genéticas e infecciosas
• Proteómica estudio sistemático de la expresión
  completa de las proteínas de una célula (no
  estática, influenciada por cambios en las
  condiciones celulares que disparan los cambios en
  los perfiles de la expresión proteica).

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• Obtención de antibióticos
• Cepa aislada por Fleming 2 u.i./ml procesos
  actuales 85.000 u.i./ml. Este aumento ilustra
  bien el valor y el poder de un programa de
  selección de cepas.
• La producción industrial de antibióticos por
  Streptomyces sp. está limitada por la cantidad de
  oxígeno disponible Mediante manipulación genética
  se obtienen cepas de Streptomyces capacitadas
  para usar el oxígeno disponible.
• Rendimiento desarrollo de cepas optimización
  condiciones fermentación eficiencia en
  recuperación producto
• Nuevos antibióticos mediante la manipulación
  genética de los genes involucrados en la
  biosíntesis de antibióticos ya conocidos

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Producción de vitamina C
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Ventajas de las biotransformaciones Especificida
d de sustrato normalmente un enzima cataliza una
única etapa específica de reacción.
Regioespecificidad si existen en la molécula
varios grupos funcionales de un tipo determinado
se afecta solamente una posición
específica. Estereoespecificidad si se utiliza
una mezcla racémica como material de partida,
solamente es convertido un enantiómero. Condicion
es de reacción las reacciones enzimáticas no
causan la destrucción de los sustratos sensibles
debido a las suaves condiciones de conversión.
También causan menos daños medioambientales ya
que tienen lugar principalmente en agua.
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Transformación de esteroides
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• Vacunas Limitaciones actuales
• No todos los agentes infecciosos pueden crecerse
  en cultivo. La producción de virus animales y
  humanos requiere de cultivos celulares, que son
  caros y de bajo rendimiento
• Se necesita de grandes medidas de seguridad para
  el personal
• Los lotes de vacunas pueden no estar
  completamente muertos o atenuados
• Las cepas atenuadas pueden revertir
• No todas las enfermedades se pueden prevenir a
  través de vacunas tradicionales
• Vida media limitada
• Necesidad de refrigeración

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Nuevas estrategias en el desarrollo de
vacunas Vacunas atenuadas se eliminan los
genes de virulencia de un agente infeccioso
Vacunas vectores se crean sistemas vivos no
patógenos que transporten determinantes
antigénicos de un agente patógeno con el que no
estén relacionados Vacunas de subunidades los
genes que codifican para las proteínas que tienen
determinantes antigénicos se pueden aislar,
clonar y expresar en un huésped alternativo
Vacunas de DNA consiste en introducir un gen
que codifica para una proteína antigénica en las
células de un animal donde se sintetizará el
antígeno que provoca la respuesta inmune
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Proteínas recombinantes
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Obtención de Proteínas Inconvenientes Poca
disponibilidad - Alto costo - Modo de acción no
caracterizado
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Productos biotecnológicos comercializados

• Insulina 1980 Diabetes mellitus E. Coli
• Hormona humana del crecimiento- Enanismo E.
  Coli
• DNAasa humana (inhalable)- Fibrosis quística-
  Células de ovario de Hamster chino (CHO)
• Activador del plasminógeno tisular Trombolítico
  CHO
• Productos biotecnológicos aprobados por la EMEA
  (2003)
• 1 ) Factores sanguíneos recombinantes
• Factor IX rh- Hemofilia B Células CHO
• Factor VIII rh- Hemofilia A Células BHK (baby
  hamster kidney)
• Hirudina recombinante -Terapia anticoagulante
  para trombocitopenia asociada a heparina
  producida en S. cerevisiae
• 2) Productos basados en anticuerpos monoclonales
• 3) Enzimas terapéuticas y productos adicionales
• R beta- glucocerebrosidasa - Enfermedad de
  Gaucher - E coli
• Rasburicasa- Hiperuricemia S. cerevisiae

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Productos biotecnológicos aprobados en Europa
(2003)

• Hormonas recombinantes
• Insulinas ( 9 productos con distintos tipos de
  acción corta, intermedia y larga duración
  obtenidas a partir de E. Coli y S. Cerevisiae)
• Glucagon rh - Hipoglicemia - S. Cerevisiae
• Hormona estimulante tiroidea rh Detección y
  tratamiento de cáncer de tiroide- CHO
• Hormona folículo estimulante rh - Trastornos
  ovulación - CHO
• Hormona luteinizante rh Infertilidad CHO
• Citoquinas
• Eritropoyetina rh Anemia - CHO
• Interferones (7 productos obtenidos de distintas
  células, ? o ? para hepatitis crónicas B, C
  esclerosis múltiple, y varios cánceres)
• Factor de necrosis tumoral ? rh Adyuvante de
  cirugía para remoción subsecuente de tumor E.
  Coli

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Productos biotecnológicos comercializados Europa
(2003)

• Vacunas
• Hepatitis B, difteria, tétano y pertusis
• Hepatitis A y B
• Difteria, tetano, pertusis, hepatitis B, polio y
  Haemophilus influenzae tipo b (2000)
• Veterinarios cerdos, felinos
• EMEA (European Medicines Evaluation Agency)
  aprobó 265 productos farmacéuticos desde 1995 -
  95 biotecnológicos
• Ingeniería de proteínas hacer a medida atributos
  funcionales de proteínas comerciales Objetivos
• Alterar la inmunogenicidad
• Alterar el tiempo de vida media biológica
• Generar productos de acción más rápida o
  retardada
• Generar proteínas terapéuticas híbridas/sintéticas
  con mayor capacidad antiviral, antiproliferativa
  o sobre células NK

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Actividad terapéutica característica de
proteínas

• La pequeña vida media de proteínas y el
  requerimiento de liberación SC o infusión
  continua para máxima actividad
• La aparente curva dosis-respuesta en forma de
  campana
• La necesidad de administración crónica que está
  asociada con el mecanismo percibido de acción de
  estos agentes
• Las drogas peptídicas son generalmente conjugadas
  con un carrier (polímero o proteína) (PEG)
• Baja biodisponibilidad por vía oral
• Acidez estomacal
• Efecto primer paso
• Alteración intestinal
• Vía nasal la velocidad de ingreso depende del PM
  (gt 10 kDa coadministrar con enhancer)

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Actividad terapéutica característica de
proteínas

• Vía pulmonar
• Alternativa más promisoria
• Biodisponibilidad potencial hasta 50
• Insulina es la candidata líder
• Liberación transdermal
• Métodos físicos adyuvantes iontoforesis y
  ultrasonido
• Métodos de microencapsulación
• Micropartículas poliméricas
• Liposomas
• Encapsulación de células
• Secreción continua de moléculas terapéuticas
  según necesidades
• Deben ser cubiertas para aislamiento inmunológico
  del tejido transplantado y protección del huésped
• Páncreas, hígado bioartificial, cánceres y
  enfermedades del SNC.

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Perspectivas

• En 2003 existían en USA 371 productos
  biotecnológicos en desarrollo - 300 son proteínas
• Indicación más común cáncer
• 12 nuevas proteínas terapéuticas se aprueban por
  año
• Actualmente se expresan en
• E. coli
• Saccaromycese cerevisiae,
• Líneas celulares de ovario de Hamster chino
• Riñón de hamster bebé
• Animales transgénicos
• Producción de proteínas farmacéuticas en leche
• Expresión de vacunas orales en plantas o frutas
  comestibles

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Manipulación genética