esta presentación

LA BIOTECNOLOGÍA
HACE TU VIDA MEJOR
Y MÁS FÁCIL
BIOTECNOLOGÍA
APLICADA A LA
SALUD
La Biotecnología está presente en la Medicina y en la Salud
animal, ya que participa en el diagnóstico y en el tratamiento
de enfermedades….
…. ¿Quieres saber cómo?
Empecemos con un poco de Historia: ¿sabes quiénes son los
Padres de la Biotecnología sanitaria?
La invención del microscopio permitió a los científicos observar
bacterias, microorganismos, células, virus y sus estructuras
internas y así comenzó un camino que ha ido penetrando en los
secretos más profundos de la vida.
al
Louis Pasteur sentó las bases de la Microbiología
al desarrollar la pasteurización para eliminar los
microorganismos de alimentos y esterilizar los
materiales.
Gregor Mendel es considerado el padre de la
Genética gracias al desarrollo de los principios de
la herencia.
James Watson y Francis Crick abrieron las puertas
al estudio de la molécula de la vida al descubrir la
estructura de doble hélice del ADN y dar lugar a la
Biología Molecular.
A partir del descubrimiento del ADN se desarrollaron un
conjunto de técnicas de Biología Molecular que han permitido
descubrir genes, determinar su función en el organismo ….
Gen
Célula
Núcleo
Cromosoma
Proteína
ADN
Función para el organismo
…. y estudiar su participación en el desarrollo de
enfermedades
El 80% de las enfermedades adultas tienen una base
genética con influencia de factores ambientales …
… y existen muchos miles de genes relacionados con el
desarrollo de enfermedades
Alzheimer
180
Parkinson
64
40 Enfermedades cerebrovasculares
Esquizofrenia
107
Depresión
26
8
Ansiedad
87
Ataxias
Epilepsia
68
Hipertensión
83
215
Diabetes
Cáncer
1570
Con el objetivo de estudiar y erradicar las enfermedades, la
Biotecnología ha desarrollado en las últimas décadas una serie
de aplicaciones médicas…
Aplicaciones
Genómicas
Terapia Génica
Biología
Molecular
Aplicaciones
Médicas de la
Biotecnología
Tecnologías
Proteómicas
Medicina
Regenerativa
Farmacología
Terapia
Celular
Metodología
Bioinformática
Bioingeniería
… para el diagnóstico, tratamiento y prevención de las
enfermedades que afectan a millones de personas en el mundo,
así como enfermedades que afectan a una parte pequeña de la
población y para las que no existe todavía tratamiento.
CANCER
ENFERMEDADES
NEURODEGENERATIVAS
ENFERMEDADES
CARDIOVASCULARES
(Alzheimer, Parkinson…)
ENFERMEDADES
INFECCIOSAS
ENFERMEDADES
RARAS
OTRAS
ENFERMEDADES
Gen
LA BIOTECNOLOGIA
EN EL DIAGNOSTICO
DE ENFERMEDADES
DIAGNOSTICO
Las nuevas técnicas de Genómica, Proteómica y
Bioinformática permiten detectar la presencia de un gen o una
proteína responsable de una patología …
GENÓMICA
Estudia los genes que conforman el ser humano: su
secuencia, función y participación en el desarrollo de
enfermedades
El Genoma Humano contiene entre 30.000 y 50.000 genes
PROTEÓMICA
Estudia las proteínas que conforman el ser
humano: su secuencia, estructura, función y
participación en el desarrollo de enfermedades
BIOINFORMATICA
Hace uso de bases de datos y procesos
algorítmicos para evaluaciones a gran velocidad
como herramienta para estudiar enfermedades
DIAGNOSTICO
… y saber si una persona tiene o puede tener una enfermedad,
gracias a las técnicas genómicas de PCR o los Chips de ADN …
PCR
La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
detecta la presencia de un gen utilizando la
enzima ADN polimerasa de nuestras células, que
hace millones de copias de fragmentos de ADN
concretos de una manera rápida y eficaz
PCR “ve” si las células
del hígado de una
persona tienen el virus de
la Hepatitis C
Chips de ADN
PCR “ve” si una persona
tiene un gen que le hace
más propenso a padecer
una enfermedad
Estudian la expresión simultanea de miles genes
de un organismo o grupo celular concreto.
Identifica los genes implicados en una patología
(ej. Cancer) y determina los individuos con mayor
riesgo de desarrollar una enfermedad
DIAGNOSTICO
… y a los Kits de diagnóstico que detectan la presencia de
genes y proteínas tomando muestras del paciente de manera
generalmente no invasiva.
Detectan mediante PCR o enzimas la presencia
de un gen o una proteína responsable de una
enfermedad, tomando una muestra del paciente
(sangre, saliva, orina…)
Kits de diagnóstico
Las enzimas realizan una
reacción química que
genera un producto
detectable por aparición
de color o fluorescencia
Negativo Positivo
Kit genético de
diagnóstico por PCR del
Alzheimer, un producto
español
DIAGNOSTICO
Los anticuerpos son proteínas que reconocen la presencia de una
sustancia extraña (antígeno) en el cuerpo…
…y activan nuestro sistema inmunológico
para luchar contra una posible infección
o enfermedad
Los anticuerpos reconocen antígenos de una
manera muy específica …
… y se usan para el diagnóstico clínico de
infecciones virales o tipos de tumores
LA BIOTECNOLOGIA
EN EL TRATAMIENTO
DE ENFERMEDADES
TRATAMIENTO
La Terapia Génica se basa en la modificación de genes de una
célula o de un tejido enfermo, con el propósito de aliviar o
eliminar la enfermedad.
Consiste en la adición de genes terapéuticos a las células para la producción de una proteína
deficiente/alterada o dar nuevas propiedades a las células, por ejemplo inducir una respuesta inmune.
¿Qué enfermedades
pueden ser tratadas
con Terapia Génica?
• Inmunodeficiencias
• Alteraciones de la
coagulación
• Infecciones virales
• Cáncer
• Inflamación
• etc.
¡Prácticamente todas
las enfermedades!
TRATAMIENTO
La Terapia celular es un conjunto de técnicas que se basan en
la sustitución de células enfermas por células sanas
• Con Terapia celular se pueden tratar muchas enfermedades
degenerativas causadas por la muerte prematura o el mal
funcionamiento de las células.
• Actualmente la única esperanza de recuperación completa en
estos pacientes es el trasplante de órganos.
• Algunos tipos de células pueden ser aislados y cultivados
fuera del organismo. Después, se trasplantan, de manera
similar al trasplante de órganos, y pueden sustituir a las células
defectuosas recuperando la función del órgano.
• Las células con mayor potencial en terapia celular
son las células madre.
Las células madre tienen la capacidad de autorreplicarse y de
generar a medida que se multiplican, diferentes tipos de células
especializadas.
TRATAMIENTO
La Medicina regenerativa busca la reparación o regeneración de
órganos dañados a través de métodos puramente biológicos
La Medicina Regenerativa se basa en el uso y manipulación de
células vivas, creando sustitutos biológicos para implantarlos
en el cuerpo y así reparar, remplazar, mantener o mejorar la
función de un órgano o tejido.
Las técnicas de Medicina regenerativa esperan ofrecer
esperanzas en el tratamiento de enfermedades degenerativas,
como el Alzheimer o el Parkinson, antes del 2025.
Algunas áreas potenciales de aplicación en fase de investigación:
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

Piel
Cartílago
Vasos sanguíneos
Páncreas
Prótesis cardíacas
Intestino
Hígado
Órganos genitourinarios
TRATAMIENTO
La Biotecnología participa en la creación de una nueva
generación de vacunas más seguras y eficaces
Las vacunas se crearon en el siglo XIX y se elaboran a través de la
inyección/ingestión de una dosis controlada del virus de una enfermedad, para
activar el sistema inmune y crear anticuerpos. Así, el cuerpo queda preparado
para una posible infección real posterior
Problema A veces, los virus inyectados pueden dar
La vacuna frente al virus
lugar a una infección
de la Hepatitis B fue la
1º vacuna biotecnológica
y hoy en día existen en el
mercado muchas
vacunas biotecnológicas
Solución Vacunas biotecnológicas
Vacunas elaboradas con virus modificados por Ingeniería genética para que no
generen reacciones adversas, o elaboradas con proteínas obtenidas del virus,
para evitar inyectar el virus entero
TRATAMIENTO
La biotecnología aporta al sector farmacéutico un nuevo
desarrollo de fármacos más eficaces y específicos…
•
Sustitución de procesos físico-químicos por biológicos en la
obtención de fármacos: síntesis de vitaminas por fermentación
bacteriana, plantas y animales como biofactorías…
•
Obtención efectiva de sustancias antitumorales, proteínas,
factores de crecimiento, anticuerpos monoclonales, vacunas…
•
Diseño de fármacos especializados para tipos de pacientes
determinados permitiendo la asistencia individualizada.
•
Desarrollo de nuevas soluciones para enfermedades
incurables gracias a los nuevos descubrimientos
en genómica y proteómica
Hormonas (Insulina y
•
Menor coste y tiempo de producción
de los fármacos
•
Mayor seguridad en los fármacos
y menores efectos secundarios
Hormona de crecimiento);
Citoquinas (antivirales y
anticancerosos);
Anticuerpos (para evitar
rechazo en trasplantes);
Eritropoyetina, vacunas…
… y existen ya en el mercado más de un centenar
de fármacos de origen biotecnológico
PRODUCCIÓN DE FÁRMACOS
Además, con Biotecnología plantas y animales pueden convertirse
en “biofactorías” donde se producen fármacos y vacunas
Los Organismos genéticamente modificados (OGM) tienen alguna modificación en
sus genes; en este caso, se introduce en la planta o animal un gen que contiene
el principio activo de un fármaco o una vacuna, para producirlo a gran escala.
Gracias a la Ingeniería Genética, existen
patatas transgénicas con vacunas para
Hepatitis o para infecciones bacterianas y
plantas del tabaco que producen en sus hojas
el principio activo de fármacos
Las técnicas de manipulación genética
permiten obtener ovejas que producen leche
con factores de coagulación para hemofílicos o
gallinas que producen huevos bajos en
colesterol
La Biotecnología lleva a una nueva concepción de la Medicina …
… desde una Medicina orientada
a los síntomas …
… a una nueva Medicina personalizada orientada a la respuesta
terapéutica de cada individuo y a la prevención de
enfermedades