CLASSICHE GENETICA BIOTECNOLOGIE MODERNE BIOLOGIA CELLULARE TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE INGEGNERIA GENETICA

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Albina Lupo
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1 CLASSICHE BIOTECNOLOGIE GENETICA MODERNE BIOLOGIA CELLULARE TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE INGEGNERIA GENETICA BIOLOGIA MOLECOLARE BIOCHIMICA

2 CREAZIONE A FINI MEDICI DI MICRO-ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI (MOGM) PIANTE O ANIMALI GENETICAMENTE MODIFICATI (OGM) CELLULE ANIMALI IN COLTURA E GENETICAMENTE MODIFICATE

3 CREAZIONE A FINI MEDICI DI MICRO-ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI (MOGM) PIANTE O ANIMALI GENETICAMENTE MODIFICATI (OGM) CELLULE ANIMALI IN COLTURA E GENETICAMENTE MODIFICATE

6 Cellula batterica Duplicazione cellulare

8 ENZIMI DI RESTRIZIONE

9 ESPERIMENTO DI CLONAGGIO Gene codificante per una proteina (di qualsiasi origine) Produzione di proteina ricombinante

10 Cromosoma del batterio donatore Trasferimento della ORF nel vettore di espressione PRODUZIONE DELLA PROTEINA RICOMBINANTE Abbondante e facilmente purificabile

11 Contiene una ORF continua!! 5 NT non tradotto 3 NT Retrotrascrizione in cdna

12 mrna eucariotico trascrittasi inversa cdna

14 PROTEINE RICOMBINANTI

15 Biofarmaci o Farmaci proteici In un primo tempo solo come farmaci che replicano la funzione. La loro attività è uguale a quella naturale. Oppure come farmaci che bloccano la funzione (anticorpi, decoy receptors). Le proprietà farmacologiche non sono migliorate rispetto al prodotto naturale

16 PROTEINE TERAPEUTICHE RICOMBINANTI DI PRIMA GENERAZIONE Proteine identiche a quelle naturali INSULINA ERITOPOIETINA G-CSF FATTORI ANTIEMOFILICI VACCINI RICOMBINANTI DI SECONDA GENERAZIONE Proteine che sono state manipolate (muteine) VACCINI RICOMBINANTI tpa ANTICORPI

17 PROTEINE RICOMBINANTI IN USO Insulina umana (diabete di tipo I) Ormone della crescita umano (nanismo) tpa Attivatore del plasminogeno (anticoagulante per il trattamento delle trombosi) Fattori della coagulazione (emofilia) Molecole antivirali (interferone) Interleuchine (stimolatori del sistema immunitario) Eritropoietina- EPO (anemie, doping)

18 PROINSULINA

19 INSULINA MATURA

21 Aggiunta di un peptide segnale per facilitare la purificazione (proteina nel sopranatante ) Purificazione del r-hgh dal terreno di coltura (dopo centrifugazione) Ormone della crescita umano hgh

22 VACCINI RICOMBINANTI contro Epatite B Meningococco Malaria (??) Colera Pertosse

23 VACCINO PER IL MENINGOCOCCO

24 VACCINO PER IL MENINGOCOCCO

25 DNA ACTAGGCCTA TGATCCGGAT MUTAGENESI ACTAGCCCTA TGATCGGGAT proteina Ala Leu Gly Ala Glu Gly Gene codificante per una proteina (MODIFICATO) Produzione di proteina Ricombinante MODIFICATA

26 Mutagenesi oligonucleotide-diretta VACCINO PER LA PERTOSSE ATTIVATORE TISSUTALE DEL PLASMINOGENO

29 Mutagenesi oligonucleotide-diretta INSULINA INSULINA Lys-Pro: inversione in posizioni 28 e 29 oppure mutazione Pro/Asp maggiore solubilità e minore formazione di polimeri. Altre mutazioni per causare precipitazione a ph neutro dopo iniezione per un rilascio graduale Insulina per via orale

31 Mutagenesi oligonucleotide-diretta Cys-less IL-2 e INF-beta mutazioni Cys/Ser per diminuire le modificazioni ossidative e aumentarne la stabilità (in vivo e on-shelf stability)

33 DOMINANTI NEGATIVI

34 TNF - Tumor Necrosis Factor Induttore della via estrinseca della apoptosi (recettori di morte) Regolatore del sistema immunitario Citochina prodotta dai macrofagi, con un ruolo chiave nella regolazione della risposta infiammatoria Elevati livelli ematici presenti in condizioni patologiche (artrite reumatoide, spondilite anchilosante, inflammatory bowel disease / Crohn s disease) Farmaci che ne bloccano l azione sono utili nel controllo di tali patologie

35 DOMINANTI NEGATIVI

36 STRATEGIA ALTERNATIVA: ANTICORPI ANTI-TNF

37 monoclonal

42 ANTICORPI IN TERAPIA Blocco di interazioni ligando-recettore (p.e. HER2, estrogeni) Blocco di funzioni proteiche (p.e. oncogeni, TNF) Stimolo di segnalazione intracellulare (p.e. apoptosi) (sia anticorpi interi che frammenti) Reclutamento di componenti del sistema immunitario a seguito del binding (stimolo immunità cellulare) (anticorpi interi)

44 Recettore della famiglia EGFR ANTICORPO Herceptin (Trastuzumab) Prima per la diagnostica poi Per la terapia

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