Tecnologie del DNA ricombinante. Farmaci e tessuti BIOTECNOLOGICI
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- Gennara Parente
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1 Tecnologie del DNA ricombinante. Farmaci e tessuti BIOTECNOLOGICI
2 INGEGNERIA CELLULARE
3 definizioni: DNA ricombinante: Molecole di DNA prodotte artificialmente e contenenti sequenze provenienti da diversi organismi. Ingegneria genetica: Uso di tecniche che utilizzano le tecnologie del DNA ricombinante per produrre molecole e/o organismi con caratteristiche nuove. Biotechnologie: Termine che comprende diverse tecnologie che includono, ma non sono limitate al DNA ricombinante. Si riferisce a tecnologie applicate per risolvere i problemi fondamentali della biologia. INGEGNERIA CELLULARE: Branca della Biotecnologie che utilizza sistemi cellulari procariotici ed eucariotici ingegnerizzati (modificati) per la produzione di molecole di importanzabiologica o perripristinare funzionifisiologicheperse daun organismo.
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5 PRODUZIONE DI PROTEINE PER MEZZO DELL INGEGNERIA CELLULARE Applicazioni delle proteine ricombinanti: -PROTEINE DI INTERESSE TERAPEUTICO (INSULINA...). -PROTEINE DI INTERESSE COMMERCIALE (ENZIMI). -PROTEINE DA UTILIZZARE COME ANTIGENI PER LA PRODUZIONE DI ANTICORPI POLICLONALI E MONOCLONALI (VACCINI). -REAGENTI PER LA RICERCA DI BASE E APPLICATA.
6 Il DNA contiene la informazione necessaria per costruire le proteine TRASCRIZIONE TRADUZIONE
7 promotore ATG cdna stop PA trascrizione proteina Produzione/ Purificazione Caratterizzazione funzionale
8 Procarioti: Batteri (E.Coli) Eucarioti: Lieviti (Saccharomyces Cerevisiae) Cellule di insetto (Baculovirus come vettore) Cellule di mammifero in coltura (CHO etc.) Animali transgenici Piante transgenichee
9 I batteri possono produrre proteine umane come l insulina.
10 trasportatori e canali
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12 La produzione industriale di farmaci utilizzando i sistemi viventi come bioreattori è da allora largamente diffusa, diventando attualmente la via preferita di sintesi di numerosi farmaci, in particolare per il costo di produzione relativamente basso.
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15 Meccanismo di azione dell insulina nelle cellule umane gglucosio insulina glucosio all esterno della cellula canale per il glucosio recettore per l insulina L insulina ( chiave ), legata al recettore, apre il canale ( porta ) per il glucosio. Il glucosio entra in cellula attraverso il canale per il glucosio nucleo nucleo corpo cellulare corpo cellulare glucosio dentro la cellula
16 Produzione di insulina umana in un batterio
17 Somministrazione dell insulina nel paziente diabetico
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24 Obiettivi dell Ingegneria Tissutale Sostenere l invecchiamento della popolazione Organi e tessuti diventano inefficienti e le disponibilità di trapianto sono insufficienti. Gli organi devono durare per un tempo maggiore. Organi e tessuti servono durante operazioni chirurgiche, traumi, malattie come il diabete. Curare alcune situazioni patologiche che non sono risolvibile farmacologicamente Creare tessuti per Test In vitro di tossicita (sostituire i test su animali es. pelle e cornea)
25 ü Pelle Il primo tessutoingegnerizzato introdotto in commercio ü Cartilagine ü Osso ü Pancreas ü Vasi sanguigni ü Fegato ü Valvole cardiache ü Vescica urinaria ü Altri: cornea, nervi, legamenti.
26 Pelle ingegnerizzata I video dell intero processo sono
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28 Approccio BIOTECNOLOGICO : Rigenerazione in vivo Carticel TM (Genzyme) (ACI Autologous Chondrocytes Implantation ) Carticel working model x Rigenerazione in vitro HYALOGRAFT C AUTOGRAFT is composed of cultured expanded autologous chondrocytes seeded onto a HYAFF based scaffold. Hyalofast C Obiettivo: Prodottiche rimanganointegratie funzionali per 5-10 anni dopo l impianto.
29 Protocollo svedese elaborato da Pederson et al. nel 1994
PROTEINE RICOMBINANTI
PROTEINE RICOMBINANTI PROTEINE RICOMBINANTI TRASFORMAZIONE IN LIEVITO VETTORI SHUTTLE PROTEINE RICOMBINANTI Colture cellulari = propagazioni di cellule fuori dall organismo vantaggi: 1) l ambiente extracellulare
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