Transgénesis y Terapia Génica: del Animal a la Clínica
Código: 42891 Créditos ECTS: 9| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 4313772 Biotecnología Avanzada | OT | 0 |
| 4313794 Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina | OT | 0 |
Contacto
- Nombre:
- Maria Fatima Bosch Tubert
- Correo electrónico:
- fatima.bosch@uab.cat
Equipo docente
- Ana Maria Carretero Romay
- Marc Navarro Beltran
- Jesus Ruberte Paris
- Miguel Chillon Rodriguez
- Victor Nacher Garcia
- Maria Assumpcio Bosch Merino
- Verónica Jimenez Cenzano
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Graduado/a en el campo de Ciencias de la Vida, por ejemplo:
Biología, Bioquímica, Biomedicina, Biotecnología, Farmacia, Genética, Medicina, Veterinaria.
Objetivos y contextualización
Los y las estudiantes ampliarán sus conocimientos en los siguientes temas:
- Tecnologías utilizadas para la generación de animales transgénicos que sobre-expresan transgenes o que presenten mutaciones en genes concretos del genoma (animales knockout y Knockin).
- Aplicaciones de la transgénesis animal en biomedicina, biotecnología y producción animal.
- Legislación actual para la experimentación animal.
- Anatomía y embriología del ratón y estudio del desarrollo embrionario de órganos para el análisis de alteraciones morfológicas y anatómicas en modelos de ratón modificados genéticamente.
- Terapia génica in vivo y ex vivo. Estudio de los diferentes tipos de vectores (virales y no virales) utilizados para la transferencia génica, y sus ventajas y limitaciones. Rutas de administración y aplicaciones de la terapia génica en el tratamiento de enfermedades humanas hereditarias y no hereditarias.
Competencias
- Biotecnología Avanzada
- Aplicar las técnicas de modificación de los seres vivos o parte de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos. (Especialidad biotecnología molecular y terapéutica)
- Integrar y hacer uso de herramientas de Biotecnología avanzada para resolver problemáticas en ámbitos biotecnológicos emergentes.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Utilizar y gestionar información de forma responsable información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la Biotecnología.
- Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina
- Analizar los resultados de investigación para obtener nuevos productos biotecnológicos o biomédicos para su transferencia a la sociedad.
- Analizar y explicar la morfología y los procesos fisiológicos normales y sus alteraciones a nivel molecular utilizando el método científico.
- Aplicar las técnicas de modificación de los seres vivos o parte de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos.
- Concebir, diseñar, desarrollar y sintetizar proyectos científicos y/o biotecnológicos en el ámbito de la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
Resultados de aprendizaje
- Analizar los resultados de investigación para obtener nuevos productos biotecnológicos o biomédicos para su transferencia a la sociedad.
- Demostrar que conoce las diferentes metodologías usadas para obtener animales transgénicos que permiten la sobre-expresión, bloqueo o modificación de genes endógenos de forma ubicua o específica de tejido y/o inducible.
- Describir los fundamentos de la terapia génica in vivo y ex vivo.
- Descriure els fonaments de la teràpia gènica in vivo i ex vivo.
- Distingir les diferents metodologies usades per a obtenir animals transgènics que permeten la sobreexpressió, el bloqueig o la modificació de gens endògens de manera ubiqua o específica de teixit i/o induïble.
- Explicar las características de los distintos tipos de vectores usados para la transferencia génica, sus ventajas e inconvenientes, así como su utilidad para cada enfermedad o tejido.
- Explicar les característiques dels diferents tipus de vectors usats per a la transferència gènica, els seus avantatges i inconvenients, així com la seva utilitat per a cada malaltia o teixit.
- Interpretar las alteraciones moleculares o fisiológicas de un animal transgénico.
- Interpretar los resultados de los ensayos clínicos de terapia génica en humanos.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Proponer un protocolo de utilización de terapia génica.
- Proposar un protocol d'utilització de teràpia gènica.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
- Utilizar y gestionar información de forma responsable información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la Biotecnología.
- Visualizar los cambios morfológicos en un animal transgénico.
Contenido
PARTE 1. FENOTIPAJE MORFOGÓGICO DEL RATÓN
Por J. Ruberte, A. Carretero, M. Navarro i V. Nacher. Dept. Sanidad y Anatomía Animales, UAB.
1. Terminología Anatómica y Regiones Corporales
2. Desarrollo Embrionario y Placenta
3. Osteología
4. Artrología y Miología
5. Sistema Cardiovascular
6. Aparato respiratorio
7. Aparato digestivo
8: Órganos urinarios
9. Órganos genitales del Macho y de la Hembra
10. Sistema Nervioso
11. Órgano de la visión
12. Órgano vestibulococlear
PARTE 2- ANIMALES TRANSGÉNICOS Y TERAPIA GÉNICA
Profesores: F. Bosch, A. Pujol, I. Elias, M. Garcia and Verónica Jiménez.
Dept. Bioquímica y Biologia Molecular, UAB
Parte 2.1: Animales Transgénicos
1- Generación de animales transgénicos por microinyección pronuclear. Aplicaciones.
2- Generación de animales Knockout/in constitutivos o condicionales (específicos de tejido y/o inducibles) por Gene Targeting en células madre embrionarias. Aplicaciones.
3- Edición Genómica mediante ZFNs, TALENs y CRISPR/Cas9 para la generación de animales Knockout/in.
4- Animales clónicos por transferencia nuclear. Aplicaciones.
5- Consorcios Internacionales para la mutación del genoma de ratón y análisis fenotípico: Clínicas de Ratón.
6- Gestión de colonias de ratones transgénicos. Legislación en experimentación animal.
7- Aplicaciones de los animales transgénicos en el estudio de diabetes, obesidad, enfermedades hereditarias...
Parte 2.2. TerapiaGénica
1- Introducción a la Terapia Génica.
2- Características de los vectores Adenovirales. Aplicaciones.
3- Características de los vectores recombinantes derivados de virus Adenoasociados. Aplicaciones en Terapia Génica para la Diabetes Mellitus.
4- Terapia Génica Ex vivo: vectores retrovirales y lentivirus. Aplicaciones.
5- Terapia Génica No Viral.
6- Terapia Génica para enfermedades hereditarias. Terapia Génica para Mucopolisacaridosis (MPS).
7- Edición Genómica In vivo mediante Zing-Finger necleases (ZFNs)
PARTE 3. INTRODUCCIÓN Y DISEÑO DE ENSAYOS CLÍNICOS DE TERAPIA GÉNICA PARA EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES HUMANAS
Por M. Chillon y A. Bosch, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, UAB
Ponente invitado: Ramon Alemany, Institut Català d’Oncologia (ICO)
1- Introducción a los ensayos clínicos. Factores a considerar en el diseño de ensayos clínicos de terapia génica. M Chillon
2- Desarrollo y producción de vectores para ensayos clínicos de terapia génica. M Chillon
3- Reglamento sobre el uso de organismos genéticamente modificados. Nivel de bioseguridad y calidad de producción (condiciones GMP y GLP). M Chillon
4- Ensayos clínicos que utilizan vectores no virales. M Chillon
5- Estrategias para mejorar la bioseguridad y reducir la respuesta inmune en ensayos clínicos utilizando vectores adenovirales. M Chillon
6- Vectores adeno-associados en ensayos clínicos. Aumento de la especificidad del tejido utilizando vectores AAV pseudotipados. Respuesta inmune. A Bosch
7- Ensayos clínicos que utilizan vectoresderivados del virus del herpes. A Bosch
8- Ventajas y desventajas de los vectores retrovirales y lentivirales en ensayos clínicos. A Bosch
9- Ensayos clínicos en curso para enfermedades específicas: hemofilia, ß-talasemia, inmunodeficiencias primarias, fibrosis quística, distrofia muscular de Duchenne, enfermedades de almacenamiento lisosomal, enfermedades neurodegenerativas, ceguera, cáncer, etc. A Bosch, M Chillon
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales y prácticas | 55 | 2,2 | 1, 14, 3, 6, 8, 9, 11, 2, 13, 10, 16, 15, 18 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Preparación de trabajos y prácticas | 44 | 1,76 | 1, 14, 3, 6, 8, 9, 11, 2, 13, 10, 16, 15, 18 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Preparación de examenes y búsqueda bibliográfica | 120 | 4,8 | 1, 14, 3, 6, 8, 9, 11, 2, 13, 10, 16, 15, 18 |
Combinación de clases, prácticas de laboratorio y presentación de un proyecto supervisado por el profesor o la profesora.
Teoría 72%
Laboratorio 11%
Trabajo supervisado 14%
Tutorías 3%
Encuestas UAB
Se destinarán 15 minutos de una clase para la respuesta de las encuesta institucionales de la UAB.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Asistencia a prácticas (parte 1) | 8% | 0 | 0 | 6, 8, 9, 11, 2, 13, 10, 16, 17, 15, 18 |
| Asitencia y participación activa en classe | 10% | 0 | 0 | 14, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 2, 13, 10, 16, 17, 15, 18 |
| Defensa oral de trabajos (parte 2) | 32% | 2 | 0,08 | 1, 14, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 2, 13, 10, 16, 17, 15, 18 |
| Pruebas teorico-prácticas (parte 1 y 3) | 50% | 4 | 0,16 | 14, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 12, 11, 2, 13, 16, 17, 15, 18 |
La evaluación del módulo estará basada en el trabajo realizado por los y las estudiantes, la asistencia y participación en clase y en las prácticas, la presentación oral de un artículo científico y la nota de los exámenes.
Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber estado previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Avaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final.
Importante: Si se detecta plagio en alguno de trabajos entregados podrá comportar que el o la alumno/a suspenda el módulo entero.
Esta asignatura/módulo no contempla el sistema de evaluación única.
Bibliografía
Biblografía
Gene and Cell Therapy. Therapeutic and Strategies. 2nd Edition. Edited by Nancy Smith Templeton, 2000.
Molecular Medicine. Edited by R.J. Trent. 3rd Edition. Elsevier Academic Press. 2005.
DNA Pharmaceuticals. Formulation and Delivery in Gene Therapy.
DNA Vaccination and Immunotherapy. Martin Scheef. WiLey-VCH Verlay GmbH &Co.KgaA, 2005.
Gene Therapy Technologies, applications and regulations. From Laboratory to Clinic. Edited by Anthony Meager. John Wiley & Sons, LTD, 1999.
Gene Therapy. Therapeutic Mechanisms and Strategies. Edited by Nancy Smith Templeton, Danilo D Basic. Marcel Dekker, Inc, 2000.
Gene Therapy Protocols. 2nd Edition. Edited by Jeffrey R Morgan Humana Press, 2002.
Human Molecular Genetics 2. T Strachan & AP Read. John Wiley & Sons, Inc., 1999.
Molecular Biotechnology Principles and Applications of Recombinant DNA. Bernard R Glick and Jack J Pasternak. Washington ASM Press, 1994.
The anatomy of the laboratory mouse. M. J. Cook. Academic Press, 1965
A color atlas of sectional anatomy of the mouse. T. Iwaki, H Yamashita, T. Hayakawa. Braintree Scientific, Inc., 2001.
The atlas of mouse development. M. H. Kaufman. Academic Press, 1995.
Transgenic animals. Generation and use. L.M. Houdebine. Harwood Academic Publishers 1997.
Manipulating the mouse embryo. A laboratory manual. 3rd Edition. A Nagy, et al. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2003.
Mouse genetics and transgenics. A practical approach. Ed. IJ Jackson & CM Abbott. Oxford University Press, 2000.
Gene Targeting. A practical approach. 2nd Edition. Ed. AL Joyner. Oxford University Press, 2000.
Transgenesis Techniques. Principles and Protocols. Edited by: Alan R. Clarke. Humana Press. 2002. (2nd Edition).
Gene Knock-out Protocols. Edited by: Martin J. Tymms and Ismail Kola. Humana Press. 2001.
Embryonic Stem Cells. Methods and Protocols. Edited by: Kursad Turksen. Humana Press.2002.
Human Molecular Genetics2. T. Strachan i A.P. Read. John Wiley & Sons, Inc., Publication. 1999.
Morphological Mouse Phenotyping: Anatomy, Histology and Imaging. J. Ruberte, A. Carretero and M. Navarro. Ed. Medica Panamericana, 2016.
X-Ray Annotation Mouse Atlas. J Ruberte et al.IMPC (Doctor Herriot SL), 2021.
Web links
Gene Therapy Clinical Trials Worldwide www.wiley.co.uk/genmed/clinical
Human Genome Project Information
www.ornl.gov/sci/techresources/human_genome/medicine/genetherapy.shtml
The anatomy of the laboratory mouse jaxmice.jax.org/library/notes/498.html
International Society for Transgenic Technologies
www.transtechsociety.org
Transgenesis en mamíferos
www.cnb.uam.es/~transimp/index2.html
EUMORPHIA
www.eumorphia.org
TBASE (The Transgenic/Targeted Mutation Database)
http://tbase.jax.org/
Database of Gene Knockouts
http://www.bioscience.org/knockout/knockhome.htm
BioMedNet Mouse Knockout Database
http://biomednet.com/db/mkmd
Specialized journals
Nature (www.nature.com)
Nature Medicine (www.nature.com/nm/)
Nature Biotechnology (www.nature.com/nbt/)
Nature Genetics (www.nature.com/ng/)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA (www.pnas.org)
Journal Clinical Investigation (www.jci.org)
Cancer Gene Therapy (www.nature.com/cgt)
Current Gene Therapy (bentham.org/cgt)
Gene Therapy (www.nature.com/gt)
Gene Therapy & Molecular Biology www.gtmb.org/index_gtmb.html
Gene Therapy & Regulation www.vsppub.com/journals/jn-GenTheReg.html
Human Gene Therapy (www.liebertonline.com/loi/hum)
The Journal of Gene Medicine
www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jhome/10009391
Journal of Molecular Therapy
link.springer-ny.com/link/service/journals/00109
Journal of Controlled Release
www.sciencedirect.com/science/journal/01683659
Journal of Virology (jvi.asm.org)
Molecular Therapy www.sciencedirect.com/science/journal/15250016
Software
No procede
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLABm) Prácticas de laboratorio (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | manaña-mixto |