02/04/2013

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INGENIERÍA GENÉTICA EN MEDICINA

Marcela Gálvez B. MD, MSc

Epidemiología Genética- Universidad Erasmus de Rotterdam, Holanda

Genética Humana- Universidad del Rosario, Bogotá, Colombia

¿Qué es la Ingeniería Genética?

“Método que modifica las características

hereditarias de un organismo en un

sentido predeterminado mediante la alteración

de su material genético”

Objetivo

“…tratamiento de las enfermedades mediante determinada síntesis de la estructura genética

del paciente…”

¿Para qué sirve la IG?

• Aumentar la síntesis de compuestos

• Formar compuestos nuevos

• Adaptación a medios diferentes

• Técnica de ADN recombinante:

• Terapia génica: aportación de un gen funcionante a una persona que sufre una anomalía genética

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¿Qué se necesita?

• DNA

• Enzimas de restricción

• Ligasas

• Vectores

• Transformación-clonación

• La tecnología del DNA recombinante

• La secuenciación del DNA

• La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Técnicas utilizadas

DNA recombinante

Secuenciación del DNA

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¿Cuál es el proceso? PROTEÍNAS RECOMBINANTES

• Tratamiento de enfermedades crónicas

• Tratamiento de enfermedades genéticas

• Células hospederas usadas

• Bacterias (Escherichia coli)

• Levaduras (Saccharomyces cereviceae)

• Células de insecto (Spodoptera frugiperda- 9)

• Células de mamífero (p.e. células de ovario de hamster chino (CHO).

Pasos Fundamentales

• Gen que codifique para la proteína de interés

• Hospedero que realice las modificaciones que se requieran para obtener una proteína funcional

• Proteína debe ser expresada a concentraciones requeridas

• Proceso de producción

• Método de separación y purificación

• Sistema de estabilización

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• Frederick G. Banting y Charles H. Best

• Insulina del tejido pancreático de perros

• Insulina se obtuvo a partir de páncreas de cerdos o vacas

• Insulina humana

VACUNAS RECOMBINANTES

• Vacunas obtenidas utilizando la tecnología del ADN recombinante en alguna etapa de la producción.

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Vacuna ideal

• Precio competitivo

• Inocuidad

• Estabilidad física y genética

• Posible inmunización simultánea contra múltiples componentes protectores de diversos patógenos

• Protección de larga duración con 1 sola dosis VO

• Inducción de inmunidad mucosal en máximo 2 semanas

• Estimulación de respuesta inmune humoral y celular a nivel sistémico

La vacuna recombinante es un área multidisciplinaria

Inmunología Biología de patógenos

Genómica de patógenos

Química

Proteómica de patógenos

Bioinformática Nuevas vacunas

• En el proceso de obtención de las vacunas recombinantes hemos de prestar especial atención a 3 características:

Calidad.

Seguridad.

Eficacia.

Tipos de Vacunas Recombinantes

• Podemos subdividirlas en 3 subtipos:

Vacunas que utilizan virus o bacterias como vectores.

Vacunas de ADN desnudo.

Vacunas comestibles.

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1. Vacunas que utilizan virus o bacterias como vectores

• Se incorpora un gen que codifica para una proteína inmunogénica en el genoma de un microorganismo atenuado que se denomina vector.

• El vector al replicarse en el organismo receptor, expresa los genes propios y el que produce la proteína incorporada.

• La proteina incorporada se presenta al sistema inmune en su superficie celular.

• Induce respuesta inmune humoral y celular.

2. Vacunas de ADN desnudo

• Son plásmidos de DNA en los que se incorpora gen que expresa antígeno inmunógeno del patógeno e induce inmunidad contra él.

• Se expresan dentro de células del organismo receptor y se presentan al sistema inmune en combinación con antígenos celulares de clase I (igual que en infección natural).

3. Vacunas comestibles

• Se producen a partir de plantas modificadas genéticamente que actúan como bioreactores de antígenos de patógenos que inducen inmunidad.

• Administración tan segura como el simple hecho de comer una fruta.

TERAPIA GÉNICA

• Sustituir o añadir una copia normal de la región defectuosa del ADN

• Restablecer la función alterada

• Tratamiento específico justifica los esfuerzos que se están realizando en este sentido