KÖVETELMÉNYEK BIOTECHNOLÓGIA GYÓGYSZER - ÉS ORVOSI

1

GYÓGYSZER- ÉS ORVOSI BIOTECHNOLÓGIA

Biotechnológus MSchallgatók számára

2 + 0 + 0óra, 2 kredit, vizsga Előadó: Pécs Miklós,

F-labor (F épület, FE lépcsőház földszint 1) (463-) 40-31

pecs@eik.bme.hu

Diasorok és szöveges segédanyagok találhatók a:

http://oktatas.ch.bme.hu /oktatas /konyvek /abet

/gyogyszeresorvosibiotechnologia címen

2

KÖVETELMÉNYEK

Azelőadások látogatásanem kötelező.

Szóbeli vizsga, a vizsgaidőszakban legalább hat vizsganap.

A szóbelin mindenkit legalább két témakörről kérdezek.

1

2

3

BIOTECHNOLÓGIA

Mi az? Mindenki mást ért alatta. Még aki benne dolgozik, az is csak a saját területét tekinti igazi biotechnológiának, a többit nem annyira.

A génmanipulátor, a PCR-es, a vakcinagyártó … de:

„Biotechnology is not only bio but technology, too.”

Ringpfeilprof beszólása

Két megközelítés:

Biológiai: TTK jellegű egyetemeken a genetikával, mikrobio- lógiával foglalkozók megközelítése.

Technológiai: vegyészmérnök és élelmiszertechnológus szemléletű szakemberek megközelítése.

Ez a biotechnológus képzés: a BME és a TTK próbál egyensúlyt tartani

BIOLÓGIAI TUDOMÁNYOK MÉRNÖKI TUDOMÁNYOK

BIOLÓGIA MIKROBIOLÓGIA

GENETIKA BIOFIZIKA

BIOKÉMIA ENZIMOLÓGIA

KÉMIA

VEGYIPARIMŰVE- LETEK GÉPTAN

MÉRÉS-ÉS SZABÁLYO- ZÁSTECHNIKA ÜZEM-TERVEZÉS

ÜZEMSZERVEZÉS IMMUNOLÓGIA

BIOTECHNOLÓGIA - BIOMÉRNÖKSÉG BIOTECHNOLÓGIA - BIOMÉRNÖKSÉG

3

5

A tudós a (bio)kémia tudománnyal foglalkozik. Ha megkér- dezik tőle, hogy hogyan állít elő egy anyagot, a következő- képpen válaszol:

A + B = C + D

Veszek A-t és B-t, reagáltatom, keletkezik C.

No, és melléktermékként D is.

Miben különbözik a tudós és a mérnök?

Mit mond ugyanerre a mérnök?

5

6

7

A biotechnológia ágazati felosztása

(humán-és állategészségügyi) biotechnológia:

Humán és állati gyógyszerek, terápiák, diagnosztikumokelő- állítása a biotechnológia eszközeivel.

(ipari) biotechnológia:

Biotechnológiai módszerek felhasználása a hagyományos fel- dolgozó ipar (vegyipar) termékeivel azonos értékű, de alterna- tív, olcsóbb, környezetkímélőbb vagy teljesen környezetbarát, termékek előállítására.

(növényi) biotechnológia:

Géntranszfer növényfajokba, mely által új, előnyösebb tulaj- donságokkal rendelkező kultúrnövényeket állítanak elő.

Zöld Piros

Fehér

Gyógyszer- és orvosi biotechnológia

Miről szól ez atárgy?

A „piros” biotechnológiáról. Annak is a technológiai oldalá- ról.

(Lucifer: Nem adhatokmást,csak milényegem….)

Azért nem csak a fermentációs folyamatok szűken vett pa- ramétereiről lesz szó (táptalaj, hőmérséklet, pH, idő), ha- nem a törzsek kiválasztásától/kialakításától a fermentáción át afeldolgozásig azegész folyamatról.

7

„Piros” biotechnológia

Kismolekulás gyógyszerek élő szervezetekkel

előállítva

Makromolekulás biogyógyszerek élő szervezetekből, vagy

élő szervezetekkel előállítva

Önálló bioaktív egységekből álló

gyógyszerek

Diagnosztikai termékek

Lehet természetes eredetű, vagy rekombináns élő szervezettel előállítva

Lehet természetes eredetű, vagy rekombináns termék

Lehetnek természetes eredetű, vagy rekombináns élő

szervezetek

Lehet természetes eredetű, vagy rekombináns élő szervezetből, vagy

rekombináns élő szervezettel előállított termék

Szteroidok, alkaloidok, antibiotikumok

Peptidek (pl. peptid hormonok)

Fehérjék (pl. inzulin, antitestek)

Vérkészítmények (pl. véralvadási faktor)

Sejtek, őssejtek, attenuáltvakcinák

Immunológiai tesztek (pl. allergia tesztek)

K+F a biotechnológiában

Mit és miért érdemes tudni egy termékről és egy technológi- áról?

Érdemes végig menni a K+F lépésein, eszerint épül fel a tananyag:

1. Ismerjük meg minél jobban a célterméket! (ez különösen a fehérjéknél munkaigényes.)

2. Dolgozzunk ki megbízható analitikát!

3. Válasszuk ki/hozzuk létre a megfelelő termelő szerveze- tet!

4. Végezzük el a fermentáció (upstream) optimálását!

5. Végezzük el a feldolgozás (downstream) optimálását!

10

9

10

BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA

11

A termelő törzs kialakítása

A genetikai manipuláció módszerei négy generációba sorol- hatók az egyszerű screeneléstől a metabolomikáig.

11

Upstream optimálás

13

Downstream optimálás

14

13

14

15

A termékek csoportosítása

Termelésivolumen szerint:

Nagy tömegben előállított (bulk) anyagok: élelmiszeripari, vegyipari alapanyagok

– Versenypiac, kis haszon

– Az innováció a költségek lefaragására irányul Finomvegyszerek, új gyógyszerek, diagnosztikumok

– innovatív termékek, – kisebb mennyiség – nagyobb profit

K+F ráfordítás, iparági összehasonlítás

15

A „top 20” gyógyszerből 10 biotech termék

17

A gyógyszeripari biotechnológia sajátosságai

18

Rituximab C₆₄₁₆H₉₈₇₄N₁₆₈₈O₁₉₈₇S₄₄

MW: 143.9 kDa Vinpocetin

(Cavinton) C₂₂H₂₆N₂O₂ MW: 180 Da

Filgastrim C₈₄₅H₁₃₄₃N₂₂₃O₂₄₃S₉

MW: 18.8 kDa Size does matter: analitikai eszközeink

nem alkalmasak a PONTOS

szerkezet meghatározására 17

18

19

TARTALOMJEGYZÉK

SZEKUNDER METABOLITOK

➢ Antibiotikumok

• β-laktám vázas antibiotikumok SZTEROIDKONVERZIÓK

VÉRKÉSZÍTMÉNYEK ELŐÁLLÍTÁSA

REKOMBINÁNS FEHÉRJÉK ELŐÁLLÍTÁSA (Glikozilálás)

Rekombináns fehérjék Monoklonálisellenanyagok VAKCINÁK

DIAGNOSZTIKUMOK

19