b - Universitat de Barcelona

INGENIERÍA CELULAR Y TISULAR
PROGAMA Y CALENDARIO
5 créditos ECTS.
Actividades presenciales : 21 h (19,5 h clases y seminarios; 1,5 h visita instalaciones)
Actividades semipresenciales : 30 h (preparación seminarios, lecturas y tareas)
Estudio del alumno : 70 h
1. PROFESORES DE LA ASIGNATURA
1.1. COORDINADORES
Anna María Gómez Foix
Departament de Bioquímica i Biologia Molecular.
Facultat de Biologia. Universitat de Barcelona.
Tel. 34-93-4021027.
Email: [email protected].
Manuel Reina
Departament de Biologia Cel.lular.
Facultat de Biologia. Universitat de Barcelona.
Tel. 93 4021630.
E-mail: [email protected]
1.2. PROFESORES PARTICIPANTES:
Francesc Godia. Departament d'Enginyeria Química. Universitat Autònoma de
Barcelona.
Maria José Gómez Lechón. Unidad de Hepatologia Experimental. Centro de
Investigación, Hospital La Fe, Valencia.
Deborah Burks. Laboratorio de Neuroendocrinología Molecular. Centro de
Investigación Príncipe Felipe. Valencia.
2. OBJECTIVOS Y JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
2.1. Justificación de la asignatura
La utilización de cultivos celulares como modelos de estudio de problemas científicos
en el ámbito biotecnológico es una metodología muy extendida y en clara expansión.
Además cada día se incrementa el uso de las tecnologías celulares en la producción
de reactivos y moléculas y como herramientas para la reconstrucción de tejidos y
órganos. Se hace necesario que el alumno conozca las bases metodológicas de la
técnica, sus ventajas y sus limitaciones por que las pueda aplicar correctamente en la
práctica profesional.
2.2. Objetivos:
El alumno tendrá que conocer una vez acabada la asignatura:
a. Los fundamentos del comportamiento celular en cultivo.
b. Las normas que regulan el trabajo en instalaciones de seguridad biológica, sus
normas de seguridad, equipos y procedimientos básicos.
c. Las técnicas básicas de cultivo celular: siembra, propagación, mantenimiento,
división, conservación de líneas y estrategias de caracterización y diferenciación.
d. Los principios generales de las técnicas de modificación génica y de selección
clonal además de los fundamentos de la caracterización celular.
e. Los principios generales de reconstrucción tisular tanto partiendo de poblaciones
diferenciadas como partir de células madre (“stem”) y de la modelización de tejidos.
f. Los modelos más empleados para la producción de tejidos artificiales mediante
crecimiento de poblaciones celulares sobre soportes biocompatibles.
3. CONTENIDO DE LAS CLASES TEÓRICAS
Tema 1. Introducción a la biotecnología celular. Biología de la célula en cultivo.
Parecidos y diferencias con la célula en el tejido.
Tema 2. Instalaciones de cultivo celular. El entorno físico. El laboratorio de cultivo
celular. El riesgo biológico y requerimientos de las instalaciones. Equipos
característicos para la manipulación y observación.
Tema 3. El medio de cultivo. Medio líquido, fase gaseosa y soportes de cultivo.
Cultivos a pequeña y gran escala. Influencia de las condiciones del entorno en el
fenotipo celular.
Tema 4. Tipo de cultivo: primarios versus estables. Técnicas básicas de obtención de
cultivos primarios.
Tema 5. Técnicas de modificación celular y selección clonal. Transferencia de DNA.
Genes marcadores y selectores. Inmortalización y transformación.
Tema 6. Técnicas de caracterización celular.
4. PROPUESTA DE TEMAS DE TRABAJOS DE LOS ALUMNOS
1. Obtención de hueso in vitro: técnicas y aplicaciones.
2. Obtención de cartílago in vitro: técnicas y aplicaciones.
3. Piel artificial: estrategias de producción y aplicaciones.
4. Equivalentes epidérmicos: reconstrucción de heridas y quemaduras.
5. Válvulas cardíacas como ejemplo de ingeniería tisular.
6. Modelo de reconstrucción tisular mediante ‘cell sheets’ (técnica de Okada).
7. Stem cells mesenquimales (PLA): obtención y aplicaciones.
8. Bioreactores hepáticos.
9. Ingeniería del tejido muscular y aplicaciones.
10. Ingeniería del tejido vascular humano.
11. Uso de la telomerasa para la bioingeniería de tejidos.
5. CONTENIDO DE LAS CLASES PRÁCTICAS
Visita a las instalaciones del Servicio de Cultivos Celulares de la Universidad de
Barcelona (Facultad de Biología), el Servicio de Cultivos y las instalaciones de
Advancell en el Parque Científico de la Universidad de Barcelona.
6. RECURSOS DE APRENDIZAJE Y MÉTODOS DE ENSEÑANZA
6.1. Enseñanza presencial
6.1.1. Clases teóricas
Las clases teóricas se impartirán empleando las herramientas apropiadas para el
seguimiento de la explicación, como presentaciones en soporte electrónico (Power
Point / Flash), los vídeos, las colecciones de imágenes, etc.. Las presentaciones de
clases magistrales y seminarios, serán publicadas en el dossier de la asignatura con
anterioridad a la sesión, siempre que sea posible.
Un tipo especial de sesión de seminarios será la presentación de trabajos por los
alumnos.
6.1.2. Enseñanza práctica
Para acercar al alumno a la actividad del cultivo celular se harán visitas a
instalaciones de cultivos celulares y se les explicarán la estructura de estos servicios y
el equipamiento.
6.2. Trabajo no presencial
6.2.1. Tareas a desarrollar
El trabajo no presencial del alumno tendrá que cumplir tres objetivos:
a. Aprender los conceptos que se impartirán en las clases presenciales tanto teóricas
como prácticas. El alumno tendrá que preparar las clases leyendo los materiales que
el profesor dispondrá en el dossier de la asignatura (presentaciones, textos, etc...).
b. Complementar los conceptos expuestos a clase con la lectura de materiales, textos
o artículos propuestos por el profesor, o resolver problemas.
c. Preparar un trabajo que será presentado por escrito y expuesto en clase.
6.2.2. Estudio del alumno
El alumno tendrá que preparar las sesiones teóricas y prácticas antes de su
realización y estudiar los contenidos con las presentaciones empleadas y el material
complementario aportado por el profesor.
6.3. Preparación y exposición de trabajos por los alumnos
El alumno escogerá un tema entre la lista propuesta por los profesores o
alternativamente propondrá un tema que deberá ser aprobado por el/los profesor/es.
El alumno comunicará al profesor el tema escogido mediante correo electrónico o bien
en clase. La fecha límite para la elección de tema es el 2 de noviembre.
El alumno, de manera individual o en pareja, preparará un trabajo escrito, de una
extensión máxima de 10 páginas (espacio interlineado doble y tamaño de letra 11). El
trabajo se expondrá en la clase oralmente durante un tiempo aproximado de 20-30
minutos utilizando un soporte electrónico (Power Point). El trabajo escrito y la
presentación se entregarán al profesor por correo electrónico y la presentación se
entregará a todos los alumnos a través del dossier electrónico.
El trabajo debe estructurarse de acuerdo con el siguiente esquema:. 1) objetivo, 2)
introducción histórica o metodológica al estado actual del método/cultivo, 3)
requerimientos instrumentales y de instalaciones, 4) Requerimientos de bioseguridad,
5) técnica de aislamiento/establecimiento de cultivo/propiedades, 6) resultados
obtenidos y conclusiones y 7) perspectiva de futuro.
7. TUTORIAS
La acción tutorial se concreta en al menos una entrevista por alumno o grupo de
alumnos (dos alumnos) que preparan un trabajo en común. En la primera entrevista,
que habrá sido concertada por correo electrónico, el profesor dará a los alumnos las
indicaciones para empezar el trabajo, fijando los contenidos y la metodología de
trabajo. En la segunda entrevista, se revisará el trabajo a presentar, que los alumnos
habrán enviado al profesor unos días antes y se asignará un día de presentación. En
la tercera se hará la revisión final antes de la presentación y publicación de la
presentación en el dossier electrónico.
Además los alumnos podrán comunicarse con el profesor mediante correo electrónico
y solicitar una visita siempre que lo consideren oportuno. Los profesores publicarán en
el dossier electrónico las comunicaciones a los alumnos.
8. EVALUACIÓN
8.1 Criterios de evaluación
Se evaluarán los conocimientos adquiridos durante el curso y la participación del
alumno en las actividades organizadas, seminarios, trabajo semipresencial, etc.
8.2 Procedimientos de evaluación
Un 10% de la nota dependerá de la asistencia, reduciéndose de manera proporcional
la puntuación a partir de la segunda ausencia no justificada. Un 40%, de la evaluación
de los trabajos y presentaciones de los alumnos. El 50%, de un test de 30 cuestiones
del tipo de elección entre cuatro opciones. La prueba test evaluará la adquisición de
conocimientos de las clases magistrales, seminarios, y prácticas.
9. CALENDARIO DE SESIONES:
Aula 206. Facultat de Farmacia. UB.
(S1) Lunes 29/10. (17:00 h). Tema 1.
(S2) Martes 30/10. (17:00 h). Tema 2.
(S3) Miércoles 31/11. (17:00 h). Tema 3.
(S4) Lunes 5/11. (17:00 h). Visita a instalaciones de cultivo celular.
(S5) Martes 6/11. (17:00 h). Seminario “Reactores celulares”. Francesc Godia.
(S6) Miercoles 7/11. (17:00 h). Tema 4.
(S7) Jueves 8/11. (17:00 h).
Seminario "Líneas de células madre de origen
embrionario (hESC) y aplicaciones". Deborah Burks.
(S8) Viernes 9/11. (17:00 h). Tema 5
(S9) Lunes 12/11. (17:00 h). Tema 6.
(S10) Martes 13/11. (17:00 h). Sesión de exposición de trabajos #1
(S11) Miercoles 14/11. (17:00 h). Sesión de exposición de trabajos #2
(S12) Jueves 15/11. (17:00 h). Sesión de exposición de trabajos #3
(S13) Viernes 16/11. (17:00 h). Seminario ‘Utilización de modelos celulares para
investigaciones en el metabolismo y toxicidad de drogas’. Maria José Gómez-Lechón.
(S14) Viernes 34/11 (17:00 h). Prueba de nivel.