PD:Biofactories Vegetals de Productes Farmacèutics

Pla docent de l'assignatura

Tanca

Dades generals

Nom de l'assignatura: Biofactories Vegetals de Productes Farmacèutics

Codi de l'assignatura: 363572

Curs acadèmic: 2022-2023

Coordinació: Javier Palazon Barandela

Departament: Departament de Biologia, Sanitat i Medi Ambient

Crèdits: 3

Programa únic: S

Classes pràctiques

Pràctica 1. Obtenció d’explants i establiment i manteniment de teixit de call.
Pràctica 2. Establiment del cultiu de cèl·lules en suspensió.
Pràctica 3. Obtenció d’arrels transformades mitjançant Agrobacterium rhizogenes.

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

Activitats presencials i/o no presencials

	- Teoria	Presencial i no presencial		26
	- Pràctiques de laboratori	Presencial i no presencial		4

Treball tutelat/dirigit

Aprenentatge autònom

Recomanacions

Assignatures prèvies recomanades:
Fisiologia Vegetal, Bioquímica, Biologia Molecular i Genòmica, Enginyeria Genètica, Química Orgànica.

Competències que es desenvolupen

-	Capacitat d'aprenentatge i responsabilitat (capacitat d'anàlisi, de síntesi, de visions globals i d'aplicació dels coneixements a la pràctica / capacitat de prendre decisions i d'adaptació a noves situacions).
-	Sostenibilitat (capacitat de valorar l'impacte social i mediambiental d'actuacions en el seu àmbit / capacitat de manifestar visions integrades i sistèmiques).

-	Identificar i dissenyar fàrmacs i medicaments, com també altres productes i matèries primeres d'interès sanitari, d'ús humà o veterinari.
-	Obtenir i produir fàrmacs i medicaments, com també altres productes i matèries primeres d'interès sanitari, d'ús humà o veterinari.

-	Disseny de processos biotecnològics per a la producció de fàrmacs vegetals. Disseny de linies cel·lulars vegetals per a la producció de fitoàrmacs i proteïnes terapèutiques

Objectius d'aprenentatge

Referits a coneixements

En la mesura que sigui possible s’incorpora la perspectiva de gènere en el temari i desenvolupament de l’assignatura. L’objectiu general d’aquesta assignatura s’emmarca en la Directiva 85/432/CEE i en el Reial decret 1464/1990, segons els quals, durant el procés de formació dels futurs farmacèutics, l’ensenyament ha de proporcionar i els estudiants han d’assolir, entre d’altres, «un coneixement adequat dels medicaments i de les substàncies utilitzades per a la seva fabricació». Així mateix, també està en concordança amb els objectius generals de l’ensenyament de Farmàcia de la UB en allò que fa referència als punts 4) «establir les bases per a l’accés posterior de l’alumnat a l’especialització farmacèutica, la investigació científica, les activitats de desenvolupament tecnològic i la docència», 5) «identificar, dissenyar, obtenir, analitzar, controlar i produir fàrmacs i altres productes i matèries primeres d’interès sanitari d’ús humà o veterinari».

Uns altres objectius que l’alumnat de Farmàcia ha d’assolir són:

Els coneixements fonamentals dels procediments del cultiu in vitro del material vegetal en els diferents nivells d’organització (protoplasts, cèl·lules aïllades, teixits i òrgans) i de l’enginyeria genètica vegetal per a:

a) La producció de valuosos compostos farmacèutics.
b) La millora genètica de les plantes medicinals.
c) L’obtenció de plantes transgèniques que puguin produir, a gran escala, medicaments, proteïnes humanes, enzims industrials o polímers naturals obtinguts habitualment pel cultiu de bacteris transgènics o normals.

Un coneixement del metabolisme secundari de les plantes com a font de productes terapèutics.
Els coneixements bàsics i fonamentals que, com a futur professional, li permetran modificar genèticament els caràcters d’una planta i poder-la utilitzar com a biofactoria de productes farmacèutics.
Els coneixements per poder millorar biotecnològicament la producció dels metabòlits secundaris vegetals.

Un altre objectiu és que l’alumnat pugui complementar els coneixements impartits, en el camp de la biotecnologia vegetal, amb altres assignatures relacionades.

Els cultius vegetals in vitro són, a més, medis ideals per a l’estudi de les rutes biosintètiques dels diferents metabòlits propis d’una espècie i una excel·lent font dels sistemes enzimàtics implicats en aquestes rutes. Introduir l’alumnat en aquests aspectes de la recerca bàsica és un altre dels objectius.

Referits a habilitats, destreses

Habituar-se en les tècniques del cultiu in vitro del material vegetal i de l’enginyeria genètica.
Poder manipular les rutes del metabolisme secundari de les plantes.
Proposar maneres per obtenir noves varietats més productives en compostos del metabolisme secundari.
Desenvolupar-se en aspectes relacionats amb la bioquímica vegetal, la biologia molecular de plantes, la biotecnologia vegetal, l’enginyeria genètica, etc. i la seva aplicació en camps temàtics com ara la millora de plantes medicinals i aromàtiques i la bioproducció de compostos d’interès farmacèutic, entre d’altres.

Blocs temàtics

Introducció

* 1 Biotecnologia vegetal. Concepte i relacions amb altres ciències. Particularitats de la cèl·lula vegetal en relació amb altres organismes i sistemes vius utilitzats en biotecnologia. Característiques genètiques, estructurals i fisiològiques de la cèl·lula vegetal cultivada in vitro. Totipotència i variabilitat

Cultius vegetals in vitro

* 2 Metodologia general del cultiu in vitro. Finalitat dels cultius in vitro. Inducció de teixit de call. Morfogènesi i embriogènesi. Cultius de cèl·lules aïllades. Cicles de creixement

3 Cultiu de protoplasts. Factors que afecten la divisió de protoplasts. Regeneració de plantes. Fusió de protoplasts i hibridació somàtica

4 Micropropagació vegetal. Cultiu de segments internodals. Cultiu de meristemes

Cultius vegetals in vitro com a vehicles de transformació genètica

* 5 Organització dels gens vegetals. Promotors constitutius. Promotors específics i expressió genètica programada

6 Sistemes de transformació. Sistema Agrobacterium. El plasmidi Ti com a vector de gens. Mètodes de transferència directa. Transformació per bombardeig amb microprojectils (biobalística)

7 Agrobacterium rhizogenes. Cultiu d’arrels transformades per a la producció de fitofàrmacs

Aplicacions de la biotecnologia vegetal en el sector químic farmacèutic

* 8 Producció in vitro de metabòlits secundaris. Diferenciació cel·lular i metabolisme secundari. Control in vitro de la producció. Fases del cicle cel·lular in vitro. Tipus de cultiu

9 Cultius de cèl·lules i òrgans vegetals. Optimització de la producció de fitofàrmacs. Sistemes de producció. Disseny de bioreactors

10. Enginyeria genètica per millorar la tolerància de les plantes a l’estrès

11 Enginyeria metabòlica com a eina per a la millora de la producció de fitofàrmacs. Concepte de nutracèutic

12 Significació de les plantes transgèniques. Concepte d’agricultura molecular. Utilització de les plantes i cèl·lules transgèniques per a la producció de vacunes i altres proteïnes terapèutiques

Consideracions ètiques i legals

* 13 Riscos sanitaris i ambientals en la utilització de plantes transgèniques. Estudis de bioseguretat. Estudis sobre l’impacte ambiental. Mètodes de contenció de transgens. Aspectes ètics i legals de la manipulació genètica de plantes

Metodologia i activitats formatives

Classes teòriques. Aquestes classes s’imparteixen de forma presencial, com a lliçons magistrals, utilitzant tècniques audiovisuals (transparències, diapositives, ordinador, etc.).

Pràctiques. Les classes pràctiques consisteixen en cultiu in vitro de teixits i òrgans vegetals, la transformació d’espècies vegetals i l’obtenció de productes d’interès farmacèutic utilitzant els sistemes vegetals.

Tutories. Es fan unes tutories per comentar amb l’alumnat en grups reduïts la resolució d’un ABP.

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

L’avaluació continuada es duu a terme amb un control al final de cada bloc temàtic que consta de vint preguntes de tipus test. En total està previst que es facin tres proves, cada una de les quals representa un 30 % de la nota final. Les pràctiques de laboratori s’avaluen en el mateix laboratori d’acord amb l’interès, actitud i aptitud dels alumnes i representen el 10 % de la qualificació final de l’assignatura. L’assistència a pràctiques és obligatòria i la qualificació de pràctiques es guarda per als propers cursos.

Reavaluació. A excepció de les pràctiques, els alumnes poden recuperar les parts de l’assignatura no superades durant el curs, mitjançant un examen presencial escrit de preguntes curtes, amb una valoració equivalent a la part o parts a recuperar. Per presentar-se a la reavaluació no es requereix haver suspès abans, ni haver obtingut una nota mínima.

Avaluació única

La sol·licitud per acollir-se a l’avaluació única es duu a terme en la forma i en el període que estableixi el Consell d’Estudis.

L’avaluació única és en forma d’examen amb deu preguntes curtes amb espai limitat per a les respostes i suposa el 100 % de la qualificació final. Per a aquests alumnes l’assistència a pràctiques no és obligatòria.

Reavaluació. Els alumnes poden reavaluar-se mitjançant un examen presencial escrit de preguntes curtes. Per presentar-se a la reavaluació no es requereix haver suspès abans ni haver obtingut una nota mínima.