Universidad privada antonio guillermo urrelo




descargar 126.04 Kb.
títuloUniversidad privada antonio guillermo urrelo
página2/3
fecha de publicación24.01.2016
tamaño126.04 Kb.
tipoDocumentos
b.se-todo.com > Biología > Documentos
1   2   3

Análisis de alto rendimiento

El Análisis de alto rendimiento o High Throughput Screening (HTS), es un proceso en el que un elevado número de compuestos se analiza mediante un ensayo (denominado ensayo primario) que pone de manifiesto su capacidad de interaccionar con una diana farmacológica dada. Aquellos compuestos que resulten activos en el ensayo primario serán sometidos a posteriores estudios encaminados hacia su potencial farmacológico para el tratamiento de la enfermedad de interés. Con este tipo de técnica se pueden analizar entre 100 mil y 2 millones de compuestos, de los que sólo unos pocos podrán considerarse candidatos a fármacos y avanzarán en las fases posteriores del desarrollo farmacéutico.

La automatización de los ensayos mediante la robotización permite aumentar la velocidad del HTS, a la vez que libera al personal del laboratorio de realizar un trabajo muy tedioso. En la actualidad ha dejado de tener sentido la generación aleatoria de librerías de millones de compuestos y la tendencia es hacia la producción de otras menos numerosas, pero de mayor calidad, diversidad y relevancia.
Plantas y animales que producen fármacos.
Con el advenimiento de las técnicas de ingeniería genética que permitieron obtener plantas y animales transgénicos surgió también la posibilidad de utilizar a estos organismos para la producción de proteínas recombinantes de interés farmacológico. Así, los animales pueden producir estas proteínas recombinantes en vez de hacerlo en birreactores o fermentadores industriales utilizando bacterias. Así, en este caso, el nuevo birreactor es un animal transgénico. La estrategia de utilizar animales de granja (ovejas, vacas, cerdos, cabras, gallinas, conejos, etc.) como fábricas de productos farmacológicos recombinantes se denominó “Granja farmacológica”.

Algunos de los animales desarrollados hasta la actualidad son: conejos que producen Interleukina-2 y α-Glucosidasa; cabras que producen el activador del plasminógeno tisular y Anti-trombina III; cerdos productores del Factor VIII humano y Proteína C;

Ovejas productoras de a1-antitripsina y Factor de coagulación IX y vacas productoras de lactoferrina y Hormona de crecimiento humano. Se estima que, próximamente estarán en el mercado las proteínas farmacológicas provenientes de estos animales transgénicos.

De la misma forma en que la biotecnología introduce ciertos genes en los vegetales para hacerlos tolerantes a herbicidas o resistentes a sequías y plagas, actualmente se está ensayando la modificación del genoma de algunas plantas para que produzcan ciertas proteínas de interés farmacológico. Las proteínas producidas en plantas transgénicas tienen aplicaciones nutricéuticas (arroz con vitamina A), de diagnóstico de laboratorio (avidita, tripsina), terapéuticas (insulina, hormona de crecimiento) y preventivas (antígeno de la hepatitis B).

Las principales ventajas que implica el uso de la biotecnología recombinante vegetal para producción de proteínas de aplicación en salud humana son:


  • Se trata de un sistema eucariótico de expresión capaz de procesar correctamente proteínas humanas.

  • Su costo de producción, frente a fermentadores o cultivos de células humanas, es aproximadamente diez veces menor.

  • El hecho de que no se haya descrito ningún patógeno compartido entre las plantas y el ser humano garantiza la ausencia de arrastre de patógenos en el proceso productivo que, como los virus o priones, tanto preocupan en otros sistemas.


Lo que se viene: la Farmacogenómica
La farmacogenómica es el estudio de cómo la herencia genética de una persona afecta a la respuesta de su organismo a un fármaco. Esta disciplina tiene en cuenta las características de las secuencias genómicas, mediante una visión integradora que incluiría interacciones entre dichos genes y tiene como objetivo crear fármacos a medida para cada paciente y adaptados a sus condiciones genéticas.

El medio ambiente, la dieta, estilo de vida y estado de salud, todo ello puede influir sobre la respuesta de una persona a un fármaco. Entender el funcionamiento genético se cree será la "llave" para crear drogas personalizadas con mayor eficacia y seguridad. Las compañías farmacéuticas y biotecnológicas están empleando cada día más la farmacogenómica en el desarrollo de fármacos, llevando a su utilización generalizada en la clínica en un futuro próximo.
En resumen, la biotecnología y las disciplinas emergentes relacionadas están cambiando totalmente las reglas que existían en el descubrimiento y desarrollo de fármacos. Así, la biotecnología permite definir nuevas dianas (genómica, proteómica), obtener nuevos compuestos (screening de productos naturales, química combinatoria), diseñar nuevas terapias (farmacogenómica), desarrollar compuestos más selectivos, llevar a cabo nuevos desarrollos preclínicos mediante ensayos más eficaces, menos costosos y más rápidos, producir a gran escala nuevas sustancias más seguras y no accesibles con las metodologías tradicionales (producción en animales y plantas transgénicas), utilizar nuevas y más poderosas herramientas de análisis (bioinformática) y utilizar biomolecular a escala nanométrica con nuevas perspectivas en el diagnóstico y la terapéutica (biosensores, nanobiotecnología).

En el futuro, se espera que la automatización de los laboratorios aumente, y que el desarrollo de tecnologías a pequeña escala con bibliotecas de compuestos sea más rápido y fiable.

BIOTECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA FARMACEÚTICA
La industria farmacéutica incorporó la utilización de microorganismos en los década de 1940. En los últimos años está utilizando la tecnología del ADN recombinante e ingeniería genética, lo que ha supuesto una revolución en las perspectivas de la medicina. Los microorganismos se utilizan para la obtención de un gran número de sustancias, como por ejemplo:


  • Producción de antibióticos

  • Producción de vacunas (antígenos bacterianos y víricos), sueros y anticuerpos monoclonales

  • Producción de hormonas (insulina, del crecimiento, esteroides)

  • Producción de vitaminas, aminoácidos, enzimas, factores de coagulación

  • Antifúngicos y antitumorales (interferón)


Muchos han sido fabricados con técnicas de ingeniería genética, como la insulina y la hormona de crecimiento, uroquinasa (coagulación), vacunas (hepatitis B, rabia y sarampión), interferón, factores de coagulación (VIII y IX).
Todo esto ha contribuido de una manera espectacular a la reducción de la incidencia de muchas enfermedades en los países desarrollados, no así en los subdesarrollados.


PRODUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS
El primer antibiótico aislado fue la penicilina. En 1929. Fleming, descubrió casualmente al comprobar que un cultivo de Staphylococcus aureus (bacteria) se contaminó por esporas de Penicillum notatum (hongo) y que las colonias de bacterias rodeadas por el hongo morían. Pensó que el hongo producía alguna sustancia responsable de ese efecto sobre la bacteria. La llamó penicilina

.

Fue aislada once años más tarde. Su producción industrial comenzó en los años 40, al final de la SGM. La penicilina así obtenida se llamó penicilina G, pero se dejó de usar porque era tóxica para el hombre. Fue sustituida por penicilinas semisintéticas, menos tóxicas que la G. Para ello se añaden cadenas laterales a las penicilinas naturales. Casi se aumenta el espectro de acción, y su potencia frente a bacterias.
La penicilina resultó muy eficaz contra las Gram +, y disminuyeron muchísimo infecciones de estafilococos, estreptocos, meningococos y neumococos. Más tarde, Schatz y Walkman descubren la estreptomicina, eficaz contra las Gram. -.

Los antibióticos son metabolitos secundarios producidos y excretados por hongos (Penicillium, Cephalosporium) y bacterias (Bacillus, Streptomyces) y actinomicetes, que inhiben el crecimiento de otros microorganismos o los matan. Se utilizan para combatir infecciones bacterianas y fúngicas. Su uso es profiláctico (preventivo) o curativo. Los antibióticos impiden la formación de la PC o bloquean la síntesis de proteínas, como muestra la tabla siguiente:

Antibiótico

Espectro

Acción

Ampicilina

Gram + y -

Inhibe la formación de la PC

Bacitracina

Gram +

Cefalosporina

Gram +

Penicilina G

Gram +

Cloranfenicol

Amplio espectro

Bloquea la síntesis de proteínas

Tetraciclina

Amplio espectro

Estreptomicina

Gram + y -

Eritromicina

Gram + y Ricketssias

Neomicina




Químicamente son un grupo muy diverso. Algunos pueden impedir el crecimiento del propio microorganismo que lo produce, por ello se busca cepas resistentes para mejorar la producción.

Hoy día también se obtienen por fermentación industrial otros antibióticos como las cefalosporinas, producidas por el hongo Cefalosporium. Tanto las penicilinas como estas pertenecen al grupo de antibióticos -lactámicos.

Otros son los producidos por el grupo de los actinomicetos, que son bacterias aerobias del suelo. Destaca la bacteria Streptomyces, que produce los siguientes:


  • Streptomyces griseus, la estreptomicina

  • Streptomyces venezuelae, el cloranfenicol

  • Streptomyces erythreus, la eritromicina

  • Streptomyces rimosus, la tetraciclina

  • Streptomyces fradiae, la neomicina

  • Streptomyces noursii, la nistatina

  • Bacillus licheniformis


Para obtener el mayor rendimiento en la producción de antibióticos hay que la producción de antibióticos ha aumentado muchísimo por estos factores:


  • Descubrimiento de especies y cepas de muy alto rendimiento productivo. Utilizar variedades o estirpes de los microorganismos productores. Hoy día se dispone de variedades “superproductivas” muchas obtenidas por técnicas genéticas clásicas, como la mutación y recombinación o bien induciendo mutaciones con rayos X y UV. Así, Penicillium chrysogenum ha sustituido a Penicillium notatum.




  • Perfeccionar el proceso industrial, utilizando cultivos ideales, controlando al máximo todas las variables para que tengan las mejores condiciones para el crecimiento de los hongos o bacterias, volúmenes mayores de los fermentadores, etc.




  • Utilizar técnicas adecuadas de extracción y purificación, que separe el antibiótico de otros compuestos producidos por el microorganismo.


Se conocen unos 5500 antibióticos pero sólo un centenar o incluso menos están comercializados. Hoy día el gran problema es la aparición de cepas de patógenos resistentes (o incluso multirresistentes) a los antibióticos. Por ellos el reto es encontrar nuevos antibióticos o modificar los ya existentes para recuperar su efectividad.

PRODUCCIÓN DE VITAMINAS
La mayor parte de las vitaminas que se añaden a los alimentos o de los preparados multivitamínicos son sintetizadas en laboratorio. Sólo dos se fabrican utilizando microorganismo: la vitamina B12 por bacterias (Pseudomonas, Propionibacterium) y la riboflavina por bacterias y hongos (Ashya).
PRODUCCIÓN DE AMINOÁCIDOS
Algunos aminoácidos se utilizan en la industria alimentaria como potenciadores del sabor, antioxidante u otros tipo de aditivos, como por ejemplo:


  • Ácido glutámico, potenciador del sabor

  • Lisina, como complemento en alimentos de origen vegetal, ya que es un aminoácido esencial. Algunos piensos para animales contienen estos aminoácidos.

  • Ácido aspártico y fenilalanina son componentes del edulcorante artificial aspárteme.




  • Se utilizan bacterias como Corynebacterium o Brevibacterium, o bien por síntesis enzimática en laboratorio utilizando las enzimas de las propias bacterias.


PRODUCCIÓN DE ENZIMAS MICROBIANAS
Las enzimas son ampliamente utilizadas por la industria química (fabricación de detergentes), alimentaria (panadería, pastelería), industria textil y medicina. Al principio se obtenían de vegetales y animales pero ahora se obtienen a partir de microorganismos (hongos como Penicillium, Aspergillus, y Mucor, y algunas bacterias) seleccionando cepas superproductivas. Ejemplos: lipasas, amilasas, proteasas, renina, pectinasas, que son expulsadas al exterior por los microbios para degradar materia orgánica y aprovechar los productos de la digestión.
Algunos usos de estas enzimas son:


  • Fabricación de detergentes biológicos, las proteasas bacterianas del detergente eliminan manchas de proteínas o en los detergentes lavavajillas para eliminar restos de comida proteica. Las amilasas rompen restos de almidón, lipasas de grasa, etc. Se obtienen de bacterias alcalinofilas (toleran medios con pH entre 9-10) que es el ph donde trabaja el detergente y de bacterias termófilas, ya que es la temperatura de los lavados.




  • Comida para bebés. Se añade tripsina para predigerir el alimento.




  • Las proteasas se utilizan para hacer el cuero más flexible. Las amilasas se usan para degradar el almidón de la madera y obtener un producto más liso y suave.




  • La renina microbiana ha sustituido desde 1965 a la de rumiantes para hacer queso. Además es más barata.




  • Las protesas ayudan a recuperar la plata de la película fotográfica.



PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO CÍTRICO
El ácido cítrico se utiliza como conservante en bebidas y enlatados. Los fabrica Aspergillus niger como citrato de hierro. Se utiliza como fuente de carbono, melaza de remolacha azucarera, jarabe de caña de azúcar o almidón de patata.

PRODUCCIÓN DE HORMONAS PROTEICAS Y OTRAS PROTEÍNAS DE MAMÍFEROS DE INTERÉS TERAPEÚTICO.
Industria farmacéutica: la insulina
Se crean organismos genéticamente modificados (OGM) que sean capaces de formar moléculas o sustancias que no le son propias. De esta forma se obtienen antibióticos, hormonas, vacunas, y proteínas que no producen rechazo en el paciente..
Desde los anos 20 del siglo pasado se sabe que la insulina extraída del páncreas de perro permite regular la concentración de glucosa en sangre de los diabéticos de tipo I que padecen un déficit de síntesis de la hormona (posteriormente, dada la mayor similitud con la hormona humana, el cerdo se convertiría en la fuente principal de insulina hasta finales del siglo pasado). A este tipo de agentes se les llamo biológicos o medicamentos biológicos. Según establece la Agencia Europea del Medicamento (EMEA) en su documento de junio de 2007 “Questions and Answers on biosimilar medicines” biológico (biological medicine) es un fármaco o medicamento obtenido de un organismo vivo.
Los diabéticos se inyectaban insulina porcina o vacuna en los primeros años, pero tenía efectos secundarios. En la actualidad se inyectan insulina humana pero fabricada por bacterias (Escherichia coli). Es la primera proteína obtenida por manipulación genética que se ha utilizada en personas (1982). Constituyen actualmente el 93 % de la demanda mundial.
Se identifica la secuencia de aminoácidos, después se obtiene el gen que la codifica, se clona dicho gen, y se introduce en una bacteria y ésta fabrica la hormona humana.
Otra es la hormona del crecimiento llamada somatotropina recombinante (1985), que se utiliza para el tratamiento de la osteoporosis, fracturas de huesos, quemaduras, etc.
1   2   3

similar:

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconUniversidad privada antonio guillermo urrelo

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconUniversidad privada antonio guillermo urrelo

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconUniversidad Privada “Antonio Guillermo Urrelo”

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconDedicamos este proyecto de investigación a todos los estudiantes...

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconTécnicas de Oratoria” – Universidad Privada Domingo Savio

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconAutor: hernando antonio romero pereira. Profesor universidad del...

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconVersión de Teresa Albero, Jesús Alborés, Ana Balbás, José Antonio...

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconDR. guillermo sólomon santibañEZ

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconGuillermo Manrique Peralta

Universidad privada antonio guillermo urrelo iconDR. guillermo sólomon santibáÑEZ




Todos los derechos reservados. Copyright © 2019
contactos
b.se-todo.com