Transcript Proteine ricombinanti

CLASSICHE
GENETICA
BIOTECNOLOGIE
MODERNE
BIOLOGIA
CELLULARE
TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE
INGEGNERIA GENETICA
BIOLOGIA MOLECOLARE
BIOCHIMICA
CREAZIONE A FINI MEDICI DI
• MICRO-ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI
(MOGM)
• PIANTE O ANIMALI GENETICAMENTE MODIFICATI
(OGM)
• CELLULE ANIMALI IN COLTURA E
GENETICAMENTE MODIFICATE
CREAZIONE A FINI MEDICI DI
• MICRO-ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI
(MOGM)
• PIANTE O ANIMALI GENETICAMENTE MODIFICATI
(OGM)
• CELLULE ANIMALI IN COLTURA E
GENETICAMENTE MODIFICATE
Cellula batterica
Duplicazione cellulare
ENZIMI DI RESTRIZIONE
ESPERIMENTO
DI
CLONAGGIO
Gene codificante
per una proteina
(di qualsiasi
origine)
Produzione di
proteina
ricombinante
Cromosoma
del batterio
“donatore”
Trasferimento della ORF
nel vettore di espressione
PRODUZIONE DELLA
PROTEINA RICOMBINANTE
Abbondante e facilmente purificabile
Contiene una
ORF continua !!
Retrotrascrizione
in
cDNA
5’ NT “non tradotto”
3’ NT
mRNA eucariotico
trascrittasi
inversa
cDNA
PROTEINE RICOMBINANTI
Biofarmaci o Farmaci proteici
In un primo tempo solo come farmaci che “replicano la funzione”.
La loro attività è uguale a quella naturale.
Oppure come farmaci che bloccano la funzione (anticorpi, decoy receptors).
Le proprietà farmacologiche non sono “migliorate”
rispetto al prodotto naturale
PROTEINE TERAPEUTICHE RICOMBINANTI
DI PRIMA GENERAZIONE
Proteine identiche a quelle naturali
INSULINA
ERITOPOIETINA
G-CSF
FATTORI ANTIEMOFILICI
VACCINI RICOMBINANTI
DI SECONDA GENERAZIONE
Proteine che sono state manipolate (muteine)
VACCINI RICOMBINANTI
tPA
ANTICORPI
PROTEINE RICOMBINANTI IN USO
•
Insulina umana (diabete di tipo I)
•
Ormone della crescita umano
(nanismo)
•
tPA – Attivatore del plasminogeno
(anticoagulante per il trattamento
delle trombosi)
•
Fattori della coagulazione
(emofilia)
•
Molecole antivirali (interferone)
•
Interleuchine (stimolatori del
sistema immunitario)
•
Eritropoietina- EPO (anemie,
doping)
PROINSULINA
INSULINA MATURA
Aggiunta di un peptide segnale
per facilitare la purificazione
(proteina nel “sopranatante”)
Purificazione del r-hGH
dal terreno di coltura
(dopo centrifugazione)
Ormone della crescita umano
hGH
VACCINI RICOMBINANTI
contro
Epatite “B”
Meningococco
Malaria (??)
Colera
Pertosse
VACCINO PER IL MENINGOCOCCO
VACCINO PER IL MENINGOCOCCO
DNA
…ACTAGGCCTA…
…TGATCCGGAT…
MUTAGENESI
…ACTAGCCCTA…
…TGATCGGGAT…
Gene codificante
per una proteina
(MODIFICATO)
proteina
…Ala Leu Gly…
…Ala Glu Gly…
Produzione di
proteina
Ricombinante
MODIFICATA
Mutagenesi oligonucleotide-diretta
VACCINO PER LA PERTOSSE
ATTIVATORE TISSUTALE DEL PLASMINOGENO
Mutagenesi oligonucleotide-diretta
INSULINA
INSULINA Lys-Pro: inversione in posizioni 28 e 29
oppure mutazione Pro/Asp
maggiore solubilità e minore formazione di polimeri.
Altre mutazioni per causare precipitazione a pH neutro dopo iniezione
per un rilascio graduale
Insulina per via orale
Mutagenesi oligonucleotide-diretta
Cys-less IL-2 e INF-beta
mutazioni Cys/Ser per diminuire le modificazioni ossidative
e aumentarne la stabilità
(in vivo e on-shelf stability)
DOMINANTI NEGATIVI
TNF - Tumor Necrosis Factor
• Induttore della via estrinseca della apoptosi (recettori di morte)
• Regolatore del sistema immunitario
• Citochina prodotta dai macrofagi, con un ruolo chiave nella
regolazione della risposta infiammatoria
– Elevati livelli ematici presenti in condizioni patologiche (artrite
reumatoide , spondilite anchilosante, inflammatory bowel disease /
Crohn’s disease)
Farmaci che ne bloccano l’azione sono utili nel controllo di tali patologie
DOMINANTI NEGATIVI
STRATEGIA ALTERNATIVA: ANTICORPI ANTI-TNF
monoclonal
ANTICORPI IN TERAPIA
• Blocco di interazioni ligando-recettore (p.e. HER2, estrogeni)
• Blocco di funzioni proteiche (p.e. oncogeni, TNF)
• Stimolo di segnalazione intracellulare (p.e. apoptosi)
(sia anticorpi interi che frammenti)
• Reclutamento di componenti del sistema immunitario
a seguito del binding (stimolo immunità cellulare)
(anticorpi interi)
Recettore della famiglia EGFR
ANTICORPO
Herceptin (Trastuzumab)
Prima per la diagnostica
poi
Per la terapia