Teràpia gènica i cel·lular
Codi: 101969 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500890 Genètica | OT | 4 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Maria Fatima Bosch Tubert
- Correu electrònic:
- fatima.bosch@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Equip docent
- Miguel García Martínez
- Ivet Elias Puigdomenech
- Verónica Jimenez Cenzano
Prerequisits
No existeixen prerequisits per cursar aquesta assignatura. Tot i així, és aconsellable per a facilitar el bon seguiment de la matèria per part de l’alumne/a i l’assoliment dels resultats d’aprenentatge plantejats que l’alumne/a tingui coneixements previs de Biologia Cel.lular, Genètica, Biologia Molecular i Tecnologia del DNA Recombinant.
És aconsellable també que els/les alumnes tinguin coneixement bàsic d’anglès per tal de poder utilitzar fonts d’informació del camp, que es troben bàsicament en aquest idioma.
Objectius
Els objectius de l’assignatura de Teràpia gènica i cel·lular se centraran en proporcionar a l’alumne/a coneixements en la manipulació gènica de les cèl·lules amb finalitat terapèutica i tecnologies associades. Així, els continguts de la matèria seran: Descripció de la teràpia gènica in vivo i ex vivo; estudi dels diferents vectors utilitzats per a la transferència gènica, tant virals com no virals, les seves avantatges i desavantatges, les vies d'administració i les aplicacions al tractament de malalties humanes hereditàries i no hereditàries. Descripció de teràpia cel·lular. Trasplantament de cèl·lules somàtiques diferenciades (illots, hepatòcits, medul·la òssia). Trasplantament de cèl·lules mare pluripotencials (embrionàries i adultes). Fonts cel·lulars per a la teràpia cel·lular. Aplicacions terapèutiques de la teràpia cel·lular. Aspectes de bioseguretat, ètics i legals de la teràpia cel·lular en humans.
Competències
- Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econòmic i mediambiental.
- Assumir un compromís ètic
- Definir la mutació i els seus tipus, i determinar els nivells de dany gènic, cromosòmic i genòmic en el material hereditari de qualsevol espècie, tant espontani com induït, i avaluar-ne les conseqüències.
- Demostrar que es comprenen les bases genètiques del càncer.
- Demostrar sensibilitat en temes mediambientals, sanitaris i socials.
- Descriure i interpretar els principis de la transmissió de la informació genètica a través de les generacions.
- Descriure l'organització, l'evolució, la variació interindividual i l'expressió del genoma humà.
- Introduir canvis en els mètodes i els processos de l'àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Percebre la importància estratègica, industrial i econòmica de la genètica i de la genòmica en les ciències de la vida, la salut i la societat.
- Prendre la iniciativa i mostrar esperit emprenedor.
- Saber comunicar amb eficàcia, oralment i per escrit.
- Tenir capacitat d'anàlisi i de síntesi.
Resultats d'aprenentatge
- Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econòmic i mediambiental.
- Assumir un compromís ètic
- Demostrar que es comprenen les bases genètiques del càncer.
- Demostrar sensibilitat en temes mediambientals, sanitaris i socials.
- Descriure l'estructura i la variació del genoma humà des d'una perspectiva funcional, clínica i evolutiva.
- Determinar la base genètica i calcular el risc de recurrència de malalties humanes.
- Introduir canvis en els mètodes i els processos de l'àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Prendre la iniciativa i mostrar esperit emprenedor.
- Reconèixer la importància estratègica dels avenços genètics en l'àmbit de la salut humana, especialment les aplicacions de la genòmica a la medicina personalitzada, la farmacogenòmica o la nutrigenòmica.
- Reconèixer les anomalies gèniques, cromosòmiques i genòmiques humanes i avaluar-ne les conseqüències clíniques.
- Saber comunicar amb eficàcia, oralment i per escrit.
- Tenir capacitat d'anàlisi i de síntesi.
Continguts
A les classes de teoria s’impartiran els següents continguts o temari:
TEMA 1
Bases conceptuals de la Teràpia Gènica. Teràpia Gènica in vivo i ex vivo. Introducció a la Teràpia Cel.lular.
TEMA 2
Vectors retrovirals derivats del virus de la leucèmia murina. Cicle replicatiu dels retrovirus. Obtenció de vectors retrovirals. Expressió gènica a partir de vectors retrovirals. Aplicacions.
TEMA 3
Vectors lentivirals (LV). Estructura genètica dels lentivirus. Obtenció de vectors derivats de lentivirus. Característiques. Aplicacions.
TEMA 4
Vectors adenovírics. (Ad). Estructura i organització genòmica dels adenovirus. Obtenció de vectors adenovírics. Característiques. Aplicacions. Obtenció de vectors d´última generació menys immunogènics (HD-Ad). Adenovirus oncolítics.
TEMA 5
Vectors adenoassociats (AAV). Biologia dels virus adenoassociats. Obtenció de vectors recombinants derivats de virus adenoassociats. Característiques. Aplicacions.
TEMA 6
Vectors no virals (I). Utilització de liposomes catiònicsen teràpia gènica. Transferència gènica mitjançada per polímers catiònics. Transferència gènica mitjançada per receptors.
TEMA 7
Vectors no virals (II). Transferència de DNA plasmídic en solució a múscul esquelètic. Electrotransferència. Transferència de DNA plasmídic en solució a fetge mitjançant procediments hidrodinàmics. Aplicacions.
TEMA 8
RNA d’interferència (siRNA). Teràpia gènica basada en la utilització de siRNA. Aplicacions.
TEMA 9
Modificació gènica mitjançant “Zinc-finger nucleases” i altres “nucleases” i altres “Meganucleases”. Aplicació al camp de la teràpia gènica.
TEMA 10
Teràpia Gènica ex vivo; Cèl.lules mare hematopoiètiques.
TEMA 11
Introducció a les Cèl·lules Mare Embrionàries (ES cells). Diferenciació d’ES cells. Aplicacions clíniques de les ES cells.
TEMA 12
Cèl.lules Mare Adultes i les seves aplicacions.
TEMA 13
Reprogramació i Induced Pluripotent Stem Cells (iPS).
TEMA 14
Teràpia gènica per a malalties hereditàries monogèniques: Immunodeficiències. Malaltieslisosomals. Fibrosi quística. Malalties oculars. Hemofília. Distròfies musculars. Altres malalties.
TEMA 15
Teràpia gènica per a càncer. Immunoteràpia. Utilització de gens “suïcides”. Teràpies antiangiogèniques. Utilització de gens supressors de tumors. Utilització de seqüències antisentit. Altres estratègies terapèutiques.
TEMA 16
Teràpia gènica per a diabetis mellitus. Teràpia gènica per a malalties cardiovasculars. Teràpia gènica per a malalties neurodegeneratives. Teràpia gènica per a malalties infeccioses: Sida, Hepatitis. Vacunes de DNA.
TEMA 17
Teràpia cel.lular per la regeneració de l’ós i cartíleg.
TEMA 18
Teràpia cel.lular per a la regeneració de la pell. Teràpia cel.lular per la regeneració de malalties oculars.
TEMA 19
Teràpia cel.lular per Parkinson i altres malalties del Sistema Nerviós Central.
TEMA20
Teràpia cel.lular per la diabetis i malalties cardiovasculars.
TEMA 21
Protocols clínics de teràpia gènica i/o cel.lular. Fases. Regulació Europea. Regulació als USA. Aspectes ètics de la teràpia gènica i cel.lular.
A les classes de pràctiques es plantegen tres exercicis. En el primer es tracta d'un treball de disseny d'una estratègia de teràpia gènica o cel·lular per una malaltia des de la prova de concepte fins al estudis clínics amb pacients humans. Serveix com a treball de síntesis de tots els coneixements explicats a les classes teòriques. En el segon es tracta de tenir una experiència pràctica de la utilització de animals en els estudis de teràpia gènica i cel·lular. Veiem mètodes d'administració de diferents vectors. En el tercer exercici els mostrem als alumnes com realitzar una hepatectomia parcial per a teràpies gèniques dirigides a fetge.
Contingut de les pràctiques de laboratori:
-Disseny d'una estratègia de teràpia gènica o cel·lular. Discussió de les diverses opcions.
-Introducció a la utilització d'animals en els estudis de teràpia gènica i cel·lular.
-Mètodes i vies d'administració de vectors virals i no virals.
*Llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció d’aquests continguts.
Metodologia
L’assignatura de Teràpia Gènica i Cel·lular consta de classes teòriques, classes pràctiques, i presentacions orals de treballs tutoritzats. Les activitats formatives de l’assignatura es complementen.
Classes de Teoria:
El contingut del programa de teoria serà impartit principalment pel/la professor/a en forma de classes magistrals amb suport audiovisual. Les presentacions utilitzades a classe pel/la professor/a estaran a disposició dels/les alumnes al Campus Virtual/Moodle de l'assignatura. Aquestes sessions expositives constituiran la part més important de l'apartat de teoria. S'aconsella que els/les alumnes consultin de forma regular els llibres i enllaços recomanats a l'apartat de Bibliografia d'aquesta guia docent i al Campus Virtual/Moodle per tal de consolidar i clarificar, si és necessari, els continguts explicats a classe.
Pràctiques de laboratori:
Les classes pràctiques estan dissenyades perquè els/les alumnes integrin d'una manera experiencial els coneixements impartits en les classes teòriques, tinguin una experiència directa del maneig d'animals d'experimentació en aquests estudis i visquin l'emoció de la recerca.
Es tracta de 3 sessions de 3h cadascuna (de 15h a 19h), treballant en grups de 2 persones sota la supervisió d’un/una professor/a responsable. Les dates dels diferents grups de pràctiques i els laboratoris es podran consultar amb la suficient antelació al Campus Virtual/Moodle de l'assignatura.
L’assistència a les classes pràctiques és obligatòria.
El Manual de Pràctiques estarà disponible en el Campus Virtual/Moodle. A cada sessió de pràctiques, és obligatori que l'alumne/a porti: la seva pròpia bata, un bolígraf i el Manual de Pràctiques.
Presentacions orals de treballs
Els/les alumnes prepararan i realitzaran una presentació oral, davant de la classe, d’un treball de recerca actual, relacionat amb la teràpia gènica i cel·lular i publicat en revistes científiques internacionals. La preparació d’aquesta exposició serà en grups de 2 alumnes i serà tutoritzada. L’exposició oral serà de 10 minuts, repartits equitativament entre els integrants del grup, més 5 minuts per preguntes (total 15 minuts). L’objectiu és que els/les alumnes s’habituïn a la recerca de publicacions científiques, la seva lectura i interpretació, i si s’escau visió crítica, de gràfiques, taules i resultats, de manera guiada. D’altra banda, els alumnes també aprofundiran en les aplicacions actuals de la tecnologia d’animals transgènics.
Tutories
Les presentacions orals de treballs estan tutoritzades. A més, a petició dels/les alumnes es realitzaran tutories individuals al llarg de l’assignatura. L’objectiu d’aquestes sessions serà el de resoldre dubtes, repassar conceptes bàsics i orientar sobre les fonts d’informació consultades i sobre com fer una exposició científica en públic.
Enquestes UAB
Es destinaran 15 minuts d'una classe per a la resposta de les enquestes institucionals de la UAB.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes pràctiques | 12 | 0,48 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Classes teòriques | 34 | 1,36 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Presentació oral de treballs | 9 | 0,36 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 5 | 0,2 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Presentació oral de treballs | 10 | 0,4 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Temps d'estudi individual | 74 | 2,96 | 4, 6, 10, 13, 14 |
Avaluació
Per a superar l'assignatura serà imprescindible obtenir una qualificació final igual o superior a 5 punts (sobre 10) i haver assistit a les pràctiques. Les activitats d'avaluació programades són:
1.- Un examen teòric final
Comptarà un 50% de la nota final (5 punts sobre 10). Consisteix en un examen final, amb preguntes tipus test (Veritat o Fals), referents a la matèria impartida a les classes teòriques. Es requerirà obtenir una nota mínima de 2,5 punts sobre 5 en aquest examen per aprovar l'assignatura.
Hi haurà un examen teòric de recuperació de l'assignatura, amb les mateixes característiques que l'examen teòric final, pels/per les alumnes que no l'hagin superat.
2.- Un examen de les classes de pràctiques de laboratori
Comptarà un 15% de la nota final (1,5 punts sobre 10). Consisteix en un examen amb preguntes tipus test (Veritat o Fals). Es realitzarà el mateix dia que es faci l´examen de teoria.
L'assistència a les sessions pràctiques (o sortides de camp) és obligatòria. L'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan l'absència sigui superior al 20% de les sessions programades.
3.- Exercici d'autoaprenentatge
Comptarà un 10% de la nota final (1 punt sobre 10), Consisteix en un exercici que l'alumne/a haurà de desenvolupar pel seu compte. Estarà disponible al Campus Virtual a finals d'abril.
4.- Presentació oral de treballsd'investigació
Comptarà un 15% de la nota final (1,5 punts sobre 10). S'avaluarà la presentació oral del treball a cada alumne/a
5.- Assistència a la presentació oral de treballs d'investigació
Comptarà fins a un 10% de la nota final (1 punt sobre 10). S'avaluarà tant l'assistència com la participació en les discussions científiques de les sessions, seguint el barem:
Assistència 90-100% = 1 punt
Assistència 80-89% = 0,8 punts
Assistència 70-79% = 0,7 punts
Assistència 60-69% = 0,6 punts
Assistència 50-59% = 0,5 punts
Assistència 0-49% = 0 punts
6.- La revisió de la qualificació dels exàmens de teoria i de pràctiques es realitzarà de forma presencial un dia i una hora comunicats via campus virtual, uns dies després de la publicació de les notes.
Avaluació única: L'examen de teoria i pràctiques es realitzarà el mateix dia. L'assistència a classes de pràctiques és obligatòria. Per a la presentació oral de treballs de recerca, en cas que TOT EL GRUP que realitza la presentació estigui acollit a l'avaluació única, el grup podrà realitzar la presentació oral el mateix dia de l'examen teòric i pràctic, una vegada finalitzat l'examen. Els alumnesque s´acullin a avaluació única i que no puguin assistir a les presentacions orals, podran aconseguir de forma opcional el punt d´assistència a les presentacions orals de treballs d´investigació realitzant un anàlisi d´un article o una activitat relacionada amb la temàtica de l´assignatura, el mateix dia de l´examen una vegada finalitzat l´examen.
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Assistència a la presentació oral de treballs d'investigació | 10% | 0 | 0 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Examen de les classes de pràctiques de laboratori | 15% | 1 | 0,04 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Examen teòric final | 50% | 3 | 0,12 | 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14 |
| Exercici d'autoaprenentatge | 10% | 1 | 0,04 | 4, 6, 10, 13, 14 |
| Presentació oral de treballs d'investigació | 15% | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 4, 6, 9, 10, 13, 14 |
Bibliografia
1- Gene and Cell Therapy. Therapeutic Mechanisms and Strategies. 2nd Edition. Edited by Nancy Smyth Templeton. Marcel Dekker, Inc. 2004.
2- Gene Therapy technologies, aplications and regulations. From Laboratory to Clinic. Edited by Anthony Meager. John Wiley & Sons, LTD. 1999.
3- Gene Therapy Protocols. 2nd Edition. Edited by Jeffrey R. Morgan. Humana Press. 2002.
4- Human Molecular Genetics 2. T. Strachan i A.P. Read. John Wiley & Sons, Inc., Publication. 1999.
5- Cell Therapy. D. Garcia-Olmo, J.M. Garcia-Verdugo, J. Alemany, J.A. Gutierrez-Fuentes. McGraw-Hill Interamericana. 2008.
6- Gene and Cell Therapy. Therapeutic Mechanisms and Strategies. Second edition, Revised and Expanded. N.S. Templeton. Marcel Dekker, Inc. 2004.
Programari
No procedeix