TecnologiedelDNA
ricombinante.
FarmacietessutiBIOTECNOLOGICI
INGEGNERIA CELLULARE
definizioni:
DNAricombinante:
MolecolediDNAprodotteartificialmenteecontenentisequenzeprovenientida
diversiorganismi.
Ingegneriagenetica:
UsoditecnichecheutilizzanoletecnologiedelDNAricombinanteperprodurre
molecolee/oorganismiconcaratteristichenuove.
Biotechnologie:
Terminechecomprendediversetecnologiecheincludono,manonsonolimitateal
DNAricombinante.Siriferisceatecnologieapplicateperrisolvereiproblemi
fondamentalidellabiologia.
INGEGNERIA CELLULARE: Branca della Biotecnologie che utilizza sistemi cellulari
procariotici ed eucariotici ingegnerizzati (modificati) per la produzione di molecole di
importanza biologica o per ripristinare funzioni fisiologiche perse da un organismo.
PRODUZIONE DI PROTEINE PER MEZZO DELL
INGEGNERIA CELLULARE
Applicazionidelleproteinericombinanti:
-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.
Il DNA contiene la “informazione” necessaria per costruire le proteine
TRASCRIZIONE
TRADUZIONE
promotore
ATG
cDNA
stop
PA
trascrizione
proteina
Produzione/
Purificazione
Caratterizzazione
funzionale
Procarioti:
Batteri(E.Coli)
Eucarioti:
Lieviti(SaccharomycesCerevisiae)
Cellulediinsetto(Baculoviruscomevettore)
Celluledimammiferoincoltura(CHOetc.)
Animalitransgenici
Piantetransgenichee
I batteri possono produrre proteine “umane” come l’insulina.
trasportatoriecanali
Laproduzioneindustrialedifarmaciutilizzandoisistemiviventicomebioreattorièdaallora
largamentediffusa,diventandoattualmentelaviapreferitadisintesidinumerosifarmaci,in
particolareperilcostodiproduzionerelativamentebasso.
Meccanismo di azione dell’insulina nelle cellule umane
gglucosio
canaleperil
glucosio
glucosio
all’esternodella
cellula
insulina
recettoreper
l’insulina
L’insulina(“chiave”),legata
alrecettore,apreilcanale
(“porta”)perilglucosio.
nucleo
nucleo
corpocellulare
Ilglucosioentra
incellula
attraversoil
canaleperil
glucosio
corpocellulare
glucosiodentrola
cellula
Produzione di insulina umana in un batterio
Somministrazione dell’insulina nel paziente diabetico
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)
ü Pelle
Ilprimotessutoingegnerizzato introdotto incommercio
ü Cartilagine
ü Osso
ü Pancreas
ü Vasi sanguigni
ü Fegato
ü Valvolecardiache
ü Vescicaurinaria
ü Altri:cornea,nervi,legamenti.
Pelleingegnerizzata
Ivideodell’interoprocessosonovisualizzabili@
http://www.ilstraining.com/idrt/videos.html
Approccio “BIOTECNOLOGICO”:
Rigenerazioneinvivo
TM
Carticel (Genzyme)(ACIAutologous
ChondrocytesImplantation) Carticel™working
model
http://www.carticel.com/healthcare/manufacturing-video.asp
x
Rigenerazioneinvitro
HYALOGRAFT®CAUTOGRAFTiscomposedof
culturedexpandedautologouschondrocytes
seededontoaHYAFF®basedscaffold.
Hyalofast®C
http://www.anikatherapeutics.com/dev/products/Orthobiologics/hyalograft.htmll
•
Obiettivo: Prodotti che rimangano integrati e
funzionali per5-10anni dopo l’impianto.
Protocollo“svedese”elaboratodaPedersonetal.nel1994
