Info Verde...

INVITACIÓN A CURSO DE POSGRADO.

Análisis de flujos metabólicos aplicados a los cultivos celulares - Curso de la Carrera Universitaria de Posgrado “Doctorado en Ciencias Biológicas” de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional del Litoral.
Directores y coordinador del curso:
Dra. Marina Etcheverrigaray - Dr. Ricardo Kratje
Colaboradores del curso:
● ALTAMIRANO GÓMEZ, Claudia
Escuela de Ingeniería Bioquímica, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (Valparaíso, Chile) Ingeniera Civil Bioquímica – Doctora en Biotecnología (Universidad Autónoma de Barcelona) Participación en el dictado de temas Nº 8, 9 y 10. Seminarios.
● AMADEO, Ignacio
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral - Zelltek S.A. (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Bioquímico – Doctor en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral) Participación en el dictado del tema Nº 4. Trabajos prácticos.
● BERRÍOS ARAYA, Julio
Escuela de Ingeniería Bioquímica, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (Valparaíso, Chile) Bioquímico – Doctor en Ciencias de la Ingeniería Mención Ingeniería Bioquímica (Pontificia Universidad Católica de Valparaíso) Participación en el dictado de temas Nº 8, 9 y 10. Trabajos prácticos.
● BOLLATI FOGOLÍN, Mariela
Unidad de Biología Celular – Institut Pasteur de Montevideo (Montevideo, Uruguay)
Bioquímica – Doctora en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral)
Participación en el dictado del tema Nº 5. Seminarios.
● CEAGLIO, Natalia
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina) Licenciada en Biotecnología – Doctora en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral)
Participación en el dictado del tema Nº 4. Trabajos prácticos.
● DEPETRIS, Matías
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Licenciado en Biotecnología – (Universidad Nacional del Litoral) Participación en el dictado del tema Nº 4. Trabajos prácticos.
● ETCHEVERRIGARAY, Marina
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional
del Litoral – CONICET (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina) Bioquímica – Doctora en Bioquímica (Universidad de Buenos Aires) Participación en el dictado de temas Nº 2 y 3. Seminarios.
● FORNO, Guillermina
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral – Zelltek S.A. (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Bioquímica – Doctora en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral) Participación en el dictado del tema Nº 6. Trabajos prácticos.
● KRATJE, Ricardo
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral - CONICET (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Bioquímico – Farmacéutico – Doctor en Bioquímica (Universidad de Buenos Aires)
Participación en el dictado de temas Nº 1, 3 y 7. Seminarios.
● OGGERO EBERHARDT, Marcos
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral – CONICET (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Bioquímico – Doctor en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral)
Participación en el dictado del tema Nº 1. Trabajos prácticos.
● PRIETO, Claudio
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina) Bioquímico – Doctor en Ciencias Químicas (Universidad Nacional de Córdoba) Participación en el dictado del tema Nº 2. Trabajos prácticos.
● ZUQUELI, Romina
Laboratorio de Cultivos Celulares, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral – Zelltek SA (Santa Fe, Pcia. Santa Fe, Argentina)
Licenciada en Biotecnología – Doctora en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional del Litoral) Participación en el dictado del tema Nº 5. Trabajos prácticos.
Objetivos del curso:
Uno de los mayores logros en la aplicación de la biotecnología a la terapéutica humana es el descubrimiento y el desarrollo de fármacos recombinantes proteicos, utilizados frecuentemente para el reemplazo o aumento de proteínas naturales en el tratamiento de numerosas patologías.
La mayoría de las proteínas secretadas por células de mamífero, incluyendo muchas proteínas de importancia farmacológica, son - en su estado natural – glicoproteínas. Su contenido de carbohidratos varía entre un 3% de su peso (como en la inmunoglobulina G) hasta más del 40% (como en la eritropoyetina), y requieren de la glicosilación para su completa eficacia in vivo. Aún más, el perfil terapéutico de un polipéptido administrado resulta fuertemente influenciado por su glicosilación. En consecuencia, en el diseño de una proteína de uso en terapéutica humana es esencial que su estructura se asemeje en la mayor medida posible a la del producto natural, por lo que resulta imperioso lograr una correcta glicosilación. A la fecha se ha clonado y expresado en células heterólogas un número significativo de glicoproteínas de importancia terapéutica, y muchos de estos productos están hoy disponibles comercialmente. Se estima que en los próximos años más del 50% de los nuevos productos que serán licenciados para uso en terapia humana dependerán de procesos de cultivos celulares para su producción.
Es por ello que la optimización de la producción de biofármacos en líneas celulares de mamífero se ha convertido en un área clave de I.+D.+I. En este sentido, el presente curso pretende:
● Transferir conocimientos y experiencia práctica en el cultivo de células de mamífero y su
utilización para la producción de anticuerpos monoclonales y proteínas recombinantes.
● Transferir conocimientos y experiencia práctica en la aplicación del análisis de flujos metabólicos para la optimización de procesos biotecnológicos en general, y en particular, su aplicación a los cultivos celulares.

Perfil de los alumnos a quienes está orientado el curso:
El curso está orientado a graduados en Bioquímica, Licenciatura en Biotecnología, Farmacia, Licenciatura en Biología, Ingeniería Química, Licenciatura en Química, Veterinaria, Agronomía, o carreras afines.

Fecha de iniciación y finalización:
Desde el lunes 26 de octubre de 2009 hasta el viernes 6 de noviembre de 2009.
8- Carga horaria total y distribución horaria de las actividades:
70 horas (en 2 semanas con dedicación exclusiva), según la siguiente distribución: 40 horas de clases teóricas y 30 horas de clases prácticas y seminarios.

Número de vacantes:
(Se indicarán los lineamientos de los criterios de selección que se emplearán, de acuerdo con el Art. 9º)
20 alumnos, siendo la inscripción en la FBCB-UNL.
La fecha límite de inscripción al curso es el 05/10/2009. En todos los casos, los candidatos serán seleccionados según sus antecedentes científicos y académicos e intereses de trabajo.

Requisitos de formación previa de los inscriptos:
El curso será dictado en español. Se requiere el conocimiento del idioma inglés para el acceso a la bibliografía. Es preferible contar con conocimientos matemáticos básicos de matrices.
Para la inscripción, adjuntar el fundamento de la solicitud de inscripción – acompañado del aval del jefe del grupo de trabajo en el que se desempeñe – y currículum vitae completo.

Bibliografía del curso:
Se listan a continuación únicamente los libros que estarán disponibles durante el cursado en el Laboratorio de Cultivos Celulares (FBCB-UNL). No se incluyen los papers, que se entregarán para los seminarios:
● Mammalian cell biotechnology in protein production (1997) H. Hauser and R. Wagner (eds.), ISBN 3-11-013403-9, Walter de Gruyter, Berlin, Germany.
● Animal Cell Technology: From Biopharmaceuticals to Gene Therapy (2008) L. R. Castilho, Ậ. M. Moraes, E. F. P. Augusto and M. Butler (eds.), ISBN 78-0-415-42304-5, Taylor and Francis Group, Abingdon, United Kingdom.
● Metabolic Engineering: Principles and Methodologies (1998) G. N. Stephanopoulos, A. A. Aristidou and J. Nielsen (Authors), ISBN 012666260-6, Academic Press, San Diego, USA.
● Bioreaction Engineering Principles (2002) G. Liden (ed.), ISBN 0306473496, Kluwer Academic Publishers Group, New York, USA.

Método de evaluación y promoción del curso:
Para la promoción del curso será necesaria la asistencia a por lo menos el 80% tanto de las clases teóricas como de las clases prácticas y seminarios así como también la aprobación de la evaluación final y del informe de trabajos prácticos.
La evaluación final del curso se realizará en forma escrita el día viernes 6 de noviembre de 2009.

Costo de inscripción para teóricos y prácticos: $ 1.500,-
Alumnos inscriptos en carreras de doctorado del país: $ 750,-
Alumnos de carreras de doctorado de la FBCB-UNL: Se prevé el otorgamiento de becas según las disponibilidades presupuestarias.

PROGRAMA ANALÍTICO DEL CURSO

TEMA N° 1: Tecnología de células de mamífero: desarrollo y aplicaciones
Breve reseña histórica del desarrollo de la tecnología de cultivos celulares. Descripción de las líneas celulares más comúnmente empleadas. Aplicaciones de los cultivos celulares:
i) producción de células para reemplazo de tejidos y órganos (p. ej. producción de piel para trasplante de quemados); ii) producción de productos específicos, tales como virus (para vacunas virales de uso humano y veterinario) y moléculas bioactivas (proteínas recombinantes, anticuerpos monoclonales, etc.).; iii) otras aplicaciones, tales como valoración biológica de sustancias bioactivas, evaluaciones toxicológicas, evaluaciones infecciosas y evaluaciones nutricionales.
TEMA N° 2: Características y crecimiento de cultivos celulares
Concepto de cultivo primario, línea celular, clon. Cultivos adherentes y en suspensión. Mantenimiento y almacenamiento de células. Bancos de Células. Características morfológicas. Ciclo celular. Cinética de crecimiento. Tiempo de duplicación. Apoptosis. Necrosis.
TEMA N° 3: Metabolismo de las líneas celulares continuas de mamíferos
Fuentes de carbono y energía: metabolismo de glucosa, fructosa, manosa, galactosa, glutamina en cultivos celulares. Comparación con otros tipos celulares. Subproductos tóxicos: ácido láctico y amonio. Síntesis de precursores de la glicosilación. Estrategias metabólicas: acciones sobre el entorno celular, sobre el proceso de cultivo y sobre la célula.
TEMA N° 4: Requerimientos nutricionales de los cultivos celulares. Monitoreo de cultivos. Contaminantes de cultivos Requerimientos: Componentes físico-químicos (soporte o sustrato, temperatura, presión de O2, presión de CO2, pH, osmolaridad, sensibilidad mecánica, viscosidad, tensión superficial y formación de espuma, humedad del incubador, potencial redox); fuentes nutritivas (energía,
carbono, nitrógeno, vitaminas, minerales); aditivos (indicador de pH, antibióticos,
antiespumantes, suero, hormonas, lípidos, proteínas específicas); clasificación de medios de cultivos. Monitoreo: variables medidas on-line y off-line; determinación de la concentración de células viables y totales; de la viabilidad y nivel de enzimas deshidrogenadas; de la concentración de nutrientes (hexosas, aminoácidos, nucleótidos) y de catabolitos (lactato, amonio); determinación de proteínas y concentración de producto recombinante de interés; cálculo de la velocidad de
transferencia de oxígeno. Estimación de los parámetros específicos del cultivo.
Contaminantes: físicos (temperatura, presencia de burbujas, evaporación, exposición a la luz, vibraciones, superficie desnivelada, ruido); químicos (endotoxinas, iones metálicos, plasticatos, leachables de las membranas filtrantes); biológicos (bacterias, levaduras, hongos, micoplasma, virus, protozoos, artrópodos) y contaminación cruzada con otras líneas celulares.
TEMA N° 5: Expresión y transferencia de genes heterólogos en células animales
Gen de interés, vector de expresión, métodos de transferencia (físicos, químicos y biológicos), línea celular huésped, línea celular recombinante, optimización de crecimiento, metabolismo y productividad.
TEMA N° 6: Glicosilación de proteínas recombinantes Estructuras de oligosacáridos presentes en glicoproteínas. Enlaces O- y N-glicosídicos. Síntesis de glicoproteínas en el retículo endoplásmico, procesamiento de los oligosacáridos en el retículo
endioplásmico y en el complejo de Golgi. Efectos de la glicosilación sobre la Bio-actividad (vía ocupación de sitios y vía alteración de la estructura primaria de oligosacáridos), sobre la farmacocinética y sobre la inmunogenicidad. Factores del cultivo que afectan la glicosilación.
TEMA N° 7: Escalamiento de cultivos en biorreactores Características de un sistema de producción en gran escala. Clasificación de reactores (reactores tipo tanque agitado, reactores en columna, reactores de membrana, otros). Modos de operación (batch, fed-batch, quimiostato, perfusión). Cultivos adherentes y en suspensión en
reactores. Dispositivos de perfusión.
TEMA N° 8: Modelos de crecimiento y formación de productos Etapas de construcción de un modelo matemático (formulación de ecuaciones cinéticas, establecimiento de balances de masa, ajuste de parámetros, validación del modelo). Modelos no estructurados y no segregados. Modelos estructurados y no segregados. Modelos no
estructurados y segregados.
TEMA N° 9: Ingeniería metabólica Biología de sistemas, contextualización. Ingeniería Metabólica, definiciones y alcances. Metodologías de la ingeniería metabólica. Técnicas experimentales para la determinación de fluxes intracelulares. Análisis de balance de fluxes: estimación de fluxes y predicción de fluxes. Análisis de control metabólico: definiciones, fundamentos y aplicaciones.
TEMA N° 10: Fundamentos matemáticos del análisis de flujos metabólicos Construcción de matriz estequiométrica. Matriz de composición elemental E. Número de condición. Balances de masa para los m metabolitos. Ecuación central del balance de masa de
fluxes. Cálculo de variables de entrada (velocidades específicas de consumo/producción). Criterios de clasificación de redes metabólicas: determinancia, redundancia, calculabilidad, balanceabildad. Resolución del modelo. Aplicaciones.

CLASES PRÁCTICAS y SEMINARIOS (30 hs.)
Actividades:
● Cultivar células de mamífero en condiciones de adherencia y suspensión: células CHO
productoras de interferón-α2b humano recombinante (rhIFN-α2b) e hibridomas productores de anticuerpos monoclonales (mAb) anti-rhIFN-α2b en escala de Laboratorio en frascos T, en frascos tipo spinner y en un biorreactor de agitación con perfusión de 5 litros de volumen de trabajo.
● Monitorear diferentes condiciones de cultivo a través de los siguientes parámetros: concentración celular, concentración de nutrientes y catabolitos, producción de proteínas recombinantes y anticuerpos monoclonales. Determinación de biomasa por seco seco y de la composición elemental de las células.
● Obtener los parámetros específicos que caracterizan el crecimiento de cultivos en las condiciones estudiadas. Modelado de un cultivo de hibridomas.
● Análisis de balance de fluxes metabólicos. Resolución del modelo estequiométrico utilizando el software MetaFluxNet y FluxMap. Aplicación del análisis de balance de fluxes metabólicos para evaluar el efecto de manipulaciones ambientales sobre células CHO recombinantes y la producción de la proteína recombinante.
● Seminarios de presentación de casos de estudio y discusión de trabajos científicos.

MÁS INFORMACIÓN:
FACULTAD DE BIOQUÍMICA
Y CIENCIAS BIOLÓGICAS
Ciudad Universitaria - Paraje "El Pozo" - C.C. 242 - (S3000ZAA) SANTA FE - Pcia. Santa Fe - ARGENTINA
Tel. y Fax: (0342) 456 43 97 E-mail: labcel@fbcb.unl.edu.ar