Transcript BIOTECNOLOGÍA NUTRACÉUTICA José Antonio Quesada Presidente Sociedad Española de Nutracéutica Médica Introducción Creciente interés internacional hacia los productos naturales con aplicaciones en el campo de la Salud.

BIOTECNOLOGÍA
NUTRACÉUTICA
José Antonio Quesada
Presidente
Sociedad Española de
Nutracéutica Médica
Introducción
Creciente interés
internacional hacia
los productos
naturales con
aplicaciones en el
campo de la
Salud.
2
Proliferación de preparados con orígenes
naturales: plantas y organismos marinos…
…que contienen el propio material biológico o sus
extractos o fracciones purificadas, obtenidos por
métodos físico-químicos.
3
El objetivo de esta ponencia es aclarar
conceptos, introducir la terminología correcta y
proponer las vías científicas y de desarrollo
aplicables a este tipo de productos
4
Aplicaciones
Generales
de la
Biotecnología
5
Por Biotecnología
podemos entender
el uso de
organismos vivos o
de compuestos
obtenidos de
organismos
vivos para obtener
productos de valor
para el hombre
6
Biotecnología
Estructura básica de la célula
Microbiología
Plantas
Biotecnología animal
Genética
Biotecnología humana
Bioquímica y química
Biotecnología de los alimentos
Biotecnología ambiental
Medicina
Biotecnología electrónica
Ingeniería genética y organismos transgénicos
7
Aplicaciones
Médicas
de la
Biotecnología
8
Aplicaciones
Genómicas
Investigación
Médica
Farmacología
Biología
Molecular
Aplicaciones
Médicas de la
Biotecnología
Tecnologías
Proteómicas
Bioimagen
Bioingeniería
Ingeniería
Celular
Metodología
Bioinformática
Fontanarosa, P. B & DeAngelis, C. D.
JAMA, 2005, Vol.293 No 7, February 16
9
Hoy día la
biotecnología
ya debe
formar parte
esencial de la
práctica
médica
10
Biotecnología
y
Genómica
11
El mundo ha
cambiado desde
el descubrimiento
del genoma
humano
12
En el futuro se
generará una
revolución
conceptual en
medicina desde un
punto de vista
epidemiológico,
etiopatogénico,
diagnóstico y
terapéutico
13
Pero no hemos
hecho nada más
que empezar a
mover todo el
mundo de
posibilidades que
nos ofrece la
medicina
genómica
14
El 80% de las enfermedades adultas tienen una base
genética con influencia de factores ambientales
15
Genes relacionados
Alzheimer
180
Parkinson
64
40 Accidentes cerebrovasculares
Esquizofrenia
107
Depresión
26
8
Ansiedad
87
Ataxias
Epilepsia
68
Hipertensión
83
215
Diabetes
Cáncer
1570
16
Cariotipo
El conjunto
cromosómico total de
un individuo puede
examinarse para
identificar anomalías
cromosómicas como
causa de una
malformación o de una
enfermedad.
17
Pero ya existen microchips de ADN para el análisis
genómico, capaces de predecir el riesgo de padecer una
enfermedad concreta.
Negativo
Positivo
Muestra de ello es el KIT Genético del
Alzheimer. Una patente española
18
Pero existen otras muchas
aplicaciones para la
Biotecnología
19
PRODUCTOS
NUTRACÉUTICOS
20
Nutracéuticos
Productos de origen natural con propiedades
biológicas activas, beneficiosas para la salud y
con capacidad preventiva y/o terapéutica definida
21
Los nutracéuticos son productos que
ocupan el gran espacio existente entre el
ALIMENTO y el MEDICAMENTO
22
Nutracéuticos
Acción preventiva
Alimentos
Alimentos
Funcionales
NUTRACÉUTICOS
Medicamentos
Acción terapéutica
Origen natural
Química
de
síntesis
23
Categorización general
PROS +
 Productos Naturales  Productos Naturales
 Tratamiento habitual
 Bajo coste
 No desnaturalización
 Conocimiento
 Nutrientes básicos  Propiedades medicinales  Credibilidad
CONS -
 Desnaturalización
 Contaminación
 Infecciones
 Costes
 Déficit legislativo
 Desconocimiento
 Toxicidad
 Efectos secundarios
 Costes
24
Nutracéuticos
Fuente
alimentaria
Mecanismo
de acción
Naturaleza
química
Especies animales
terrestres o marinas
Plantas
Organismos
microbianos
Ácido Linoleico
Ácido Eicosapentanoico
Ácido Decosahexanoico
Esfingolípidos
Colina
Lecitina
Calcio
Ubiquinona
Lipoproteínas
Fosfolípidos
Beta-glicano
Ácido ascórbico
Gamma-tocoferol
Guercetina
Celulosa
Luteína
Ácido gálico
Potasio
Beta-ioneno
Alfa-tocoferol
Beta-caroteno
Selenio
Saccharomyces boulardii
Bifidobacterium bifidus
Bifidobacterium longum
Bifidobacterium infantis
Lactobacillus acidophilus
Strepcococcus salvarius
25
Los nutracéuticos demandan un espacio jurídico propio
26
Nutracéuticos
Se trata de una
Medicina Biológica
27
El concepto Nutracéutico
1. Productos de origen natural
2. Aislados y purificados por métodos no
desnaturalizantes
28
El concepto Nutracéutico
3. Que aporten efectos
beneficiosos para la
salud:



Mejora de una o más
funciones fisiológicas
Acción preventiva y/o
curativa
Mejora de la calidad de
vida
29
El concepto Nutracéutico
4. Estabilidad temporal:
estacionalidad
5. Análisis de estabilidad
y toxicología
6. Análisis químico
7. Estudio de
propiedades bioactivas
30
El concepto Nutracéutico
8. Estudios en animales
de experimentación
9. Estudios en humanos
10. I+D de acuerdo con los
métodos más
avanzados
31
El concepto Nutracéutico
11. Proceso de desarrollo y
validación que siguen
criterios científicos
equiparables a cualquier
otro medicamento
(Criterios FDA)
12. Reproducibilidad, calidad,
seguridad y eficacia
32
El objetivo Nutracéutico
La salud a través de la nutrición
y la intervención biológica
33
Los
nutracéuticos
son productos
emergentes de
gran futuro a los
que no debemos
temer
34
Mercado europeo de plantas medicinales
Alemania
2060
Francia
1113
Italia
543
Polonia
252
Reino Unido
211
España
170
Bélgica 127
Suiza 93
Austria 88
Holanda 81
Millones de dólares
Rep. Checa 76
0
500
1000
1500
2000
2500
2003. Fuente: IMS
35
Gasto per cápita en hierbas medicinales
Alemania
25
Francia
18,8
Italia
9,5
Polonia
6,5
Reino Unido
3,6
España
4,1
Bélgica
12,3
Suiza
13
Austria
10,9
Holanda
5
Rep. Checa
Dólares
7,4
0
5
10
15
20
25
30
2003. Fuente: IMS
36
LOS
NUTRACÉUTICOS
COMO
INSTRUMENTO
TERAPÉUTICO
37
Un ejemplo a seguir
38
Lipoproteínas de origen marino
39
Existen numerosos
estudios científicos
internacionales
sobre los beneficios de la
ingesta de pescado azul
40
Beneficios de la ingesta de pescado azul




Riesgo de enfermedad coronaria
Accidentes cerebro vasculares
Prevención de infarto de miocardio
Normalización de los parámetros
indicadores de dislipemias:
colesterol, LDL-colesterol...
41
Referencias beneficios pescado azul
Gillum RF y cols.
Arch Intern Med
1996;156(5):537-42
“reduced adjusted stroke
risk”
Marckman P y Gronbaek M
Eur J Clin Nutr
1999;53:585-90
“3-10 g” “cardioprotective
benefits / prevent mood
swings”
Zhang J y cols.
Prev Med 1999;28(5):520-9
“reduced risk… ischemic
heart disease, and stroke
mortality”
Oomen CM y cols.
Am J Epidemiol
2000;15:151(10):999-1006
“coronary heart disease
mortality in Finland, Italy,
and The Netherlands”
Savige GS
Asia Pac J Clin Nutr
2001;10(2): 134-7
Kromhout D
Public Health Nutr.
2001;4(2B):441-57
“in the Asia-Pacific…
region cardiovascular
protection”
“regular fish
consumption…in Europe…
low risk of cardiovascular
mortality”
42
Referencias beneficios pescado azul
Nestel PJ
Am J Clin Nutr
2000;71:228S-232S
Miller M
Am Heart J.2000
140(2):232-40
Stark KD y cols.
Am J Clin Nutr.
2000;72(2):389-94
Bulliyya B
de Ruiz GJ y cols.
(EPIC group of Spain E)
Asia Pacific J Clin Nutr
2002;112:104–111
Lipids. 2002;37(4):333341
“Fish-oils…: lipids and
arterial function”
“management of
hypertriglyceridemia”
“Effect of a fish-oil
concentrate on serum
lipids… ”
“fish consumption on the
distribution of serum
cholesterol in lipoprotein
fractions….”
“fish intake….
decreased LDL
susceptibility to…
oxidation”
43
Ejemplo: selección de 2 especies
S. pilchardus (European Pilchardus,
familia Pilchard)
T. trachurus (Atlantic Horse-Mackerel,
familia Carangidae)
44
Extracto de S. pilchardus
50 – 70%
Contenido
proteico
Lipoproteínas
25 – 45%
Contenido
lipídico
Hidratos de Carbono (0%)
45
Composición del extracto de S. pilchardus
E-SAR-94010®
46
Voluntarios Sanos. 750 mg/día durante 2
semanas de S. pilchardus
80
300
70
60
200
HDL-Ch
Ch (mg/dl)
250
150
100
40
30
20
50
10
0
0
Basal
Basal
E-SAR
140
LDL-Ch (mg/dl)
120
TG (mg/dl)
50
100
80
60
40
20
0
Basal
E-SAR
E-SAR
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
47
Basal
E-SAR
Pacientes con dislipemia
Efecto
deLipoEsar
E-SAR-94010
Effect of
on Blood
sobre
Triglicéridos
Triglycerides
200
150
Triglycerides (mg/dl)
SE
Mean
p<0.000001
100
50
0
48
Basal
E-SAR-94010
Pacientes con dislipemia
Efecto
deLipoEsar
E-SAR-94010
Effect of
on en
Niveles
de LDL-Colesterol
LDL-Cholesterol
Levels
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
LDL-Cholesterol (mg/dl)
SE
Mean
Basal
p<0.05
E-SAR-94010
49
Ref.: V. Lombardi & R. Cacabelos. E-SAR-94010: A marine fish extract obtained by advanced biotechnological methods. Drugs Future 24:167-176 (1999)
Anti-Atherosclerotic Effect of E-SAR-94010
in the Abdominal Aorta
of Patients with Chronic Dyslipidemia
Atheroma Plaque
Baseline
Atheroma Plaque
LipoEsar (750 mg/day x 90 days)
50
Ref.: Cacabelos, R. Farmacogenómica y Nutracéutica. Progreso científico y desarrollo farmacéutico. Fundación Ebiotec (2004)
Voluntarios Sanos. 750 mg/día durante 2
semanas de S. pilchardus
19
18
17,5
17
16,5
Basal
1 w
2 w
30
25
GPT (IU/L)
GOT (IU/L)
18,5
20
15
10
5
0
51
Basal
1 w
2 w
Disminución del área de la placa de ateroma
con el tratamiento de E-SAR-94010
Effect of LipoEsar (E-SAR-94010) on Atheroma Plaque Size
in the Abdominal Aorta of patients with Hyperlipemia
50
Plaque Area (mm2)
40
Total
APOE-3/3
APOE-3/4
p<0.01
p<0.0002
p<0.0008
30
20
10
0
BL-T
LE-T
BL-33
LE-33
BL-34
LE-34
52
53
Beneficios del extracto de S. pilchardus
 Riesgo de enfermedad coronaria
 Accidentes cerebro vasculares
 Prevención de infarto de miocardio
 Normalización de los parámetros
indicadores de dislipemias:
colesterol, LDL-colesterol…
 Perfil nutrigenómico
54
Indicaciones del extracto de S. pilchardus
 Reducción de colesterol
 Reducción triglicéridos
 Hipolipemiante
 Hepatoprotector
 Antiateromatoso
55
Extracto de T. trachurus
75 – 80%
Contenido
proteico
Lipoproteínas
15 – 16%
Contenido
lipídico
Hidratos de Carbono (0%)
56
Composición del extracto de T. trachurus
E-JUR-94013®
57
E-JUR-94013®
14,5
14
14
12
Linfocitos (x1000/ml)
Leucocitos (x1000/ml)
(mg/día) x 1mes, en la dieta de ratas
13,5
13
12,5
12
10
8
6
4
11,5
2
11
0
Control
10 mg
Control
50 mg
50 mg
1,2
1,4
Monocitos (x1000/ml)
Granulocitos (x 1000/ml)
1,6
10 mg
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
0,8
0,6
0,4
0,2
58
0
Control
10 mg
50 mg
Control
10 mg
50 mg
E-JUR-94013®
0,01% in pig diet
14
IgA (mg/dl)
12
Immunoglobulin
Response
10
8
6
4
2
0
Basal
3w
6w
600
90
80
70
IgM (mg/dl)
IgG(mg/dl)
500
400
300
200
60
50
40
30
20
100
10
0
59
0
Basal
3w
6w
Basal
3w
6w
Ref.: V.R.M. Lombardi, L. Fernández-Novoa, D. Corzo, R. Zas and R. Cacabelos. Enhencement in Immune Function and Growth Using E-JUR-94013 Supplementation. Methods Find Exp Clin Pharmacol 24(9): 573-578. 2002
activados en las
subpoblaciones
analizadas tras el
tratamiento in vitro
con E-JUR-94013®
% de linfocitos CD4+ CD25 positivos
% de linfocitos CD8+ HLA-DR positivos
linfocitos humanos
% de linfocitos CD19+ C38 positivos
Porcentajes de
30
20
10
0
Control
PHA
E-JUR
Control
PHA
E-JUR
25
20
15
10
5
0
100
90
80
70
60
50
40
Control
PHA
E-JUR
60
Ref.: V.R.M. Lombardi, et al. International Immunopharmacology 5 (2005) 253-262
Actividad del extracto de T. trachurus en el
sistema inmunológico




Aumento de las defensas naturales
Inmunoprotección.
Aumento de inmunoglobulinas.
Aumento de células de la serie blanca: linfocitos,
leucocitos, granulocitos y monocitos
 Potencia la inmunidad neonatal tras la ingesta del
producto por las madres gestantes.
E-JUR-94013®
Ref.: V.R.M. Lombardi, L. Fernández-Novoa, D. Corzo, R. Zas and R. Cacabelos.
Enhencement in Immune Function and Growth Using E-SAR-94013 Supplementation.
Methods Find Exp Clin Pharmacol 24(9): 573-578. 2002
61
Beneficios del extracto de T. trachurus
Conclusiones
 Excelente modulador del sistema inmunológico
 Potencia la actividad de la serie blanca:
leucocitos, linfocitos, granulocitos y
monocitos
 Modulación de las inmunoglobulinas: IgG,
IgA,IgM
E-JUR-94013®
62
Thies F y cols.
Am J Clin Nutr. 2001;73:539-48
“a moderate amount of EPA
…can  NK cell activity in healthy
subjects”
PC Calder y RF Grimble
European Journal of Clinical
Nutrition 2002;56(Suppl 3):S14S19
“…components of both natural
and acquired immunity…. can be
affected”
Ergas D y cols.
Isr Med Assoc J. 2002;4(1):34-8
n-3 Fatty acids and the immune
system in autoimmunity
Wallace FA y cols.
Br J Nutr. 2003;895: 679-89
Dunstan JA y cols.
J Allergy Clin Immunol
2003;112(6):1178-84
Barden AE y cols.
Free Radic Res. 2004;38(3):233-9
“IL-6 production, ……the
functional activity of
mononuclear cells”
“potential reduction in
subsequent infant allergy after
maternal PUFA supplementation”
“fish intake…. decreased LDL
susceptibility to… oxidation”
63
BIOTECNOLOGÍA
APLICADA A LA
SALUD
64
Biotecnología aplicada a la salud
 Desarrollo
farmacológico de
nuevos compuestos de
origen marino y vegetal
 Avances en
diagnóstico
 Medicina predictiva
 Mejoras nutricionales
 Desarrollo de nuevos
productos
nutracéuticos
65
Biotecnología aplicada a la salud
 Progreso en el
desarrollo
farmacogenético y
farmacogenómico
 Medicina forense
 Progreso industrial:
nuevos productos
farmacéuticos y
veterinarios
 Control de calidad
66
Biotecnología aplicada a la salud
Hacer pan o fabricar cerveza es biotecnología
67
Biotecnología aplicada a la salud
El mundo de la biotecnología abarca desde la
biotecnología tradicional, como por ejemplo la
fermentación de alimentos, hasta la biotecnología
moderna, basada en la utilización de las nuevas
técnicas del DNA recombinante (ingeniería genética),
células madre, anticuerpos monoclonales y los
nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.
68
Biotecnología aplicada a la salud
La FARMACOGENÉTICA
es la medicina del futuro.
Además de prevenir la
posible aparición de
enfermedades, debemos
desarrollar tratamientos
personalizados a la
respuesta terapéutica de
cada uno.
69
Biotecnología aplicada a la salud
La FARMACOGENÓMICA
es la que adaptará los
medicamentos a las
características genéticas
de cada individuo y
optimizará los efectos de
los fármacos, debido a
que los seres humanos no
responden igual a ellos.
70
La alegría de ver y entender es el más perfecto don de la naturaleza
Albert Einstein
71
BIOTECNOLOGÍA
NUTRACÉUTICA
Gracias por su atención