Fármacos Biotecnológicos
(Curso Académico 2018 - 2019)

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• CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
• CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
• CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
• CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados/no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
• CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo auto dirigido o autónomo

• CG1 - Adquirir formación avanzada, especializada y multidisciplinar orientada a las tareas de investigación científico técnicas
• CG2 - Adquirir y demostrar conocimientos avanzados aplicables a la investigación científico técnica
• CG3 - Conocer los aspectos teóricos y prácticos de la metodología de trabajo en investigación científico técnica
• CG4 - Saber aplicar e integrar los conocimientos adquiridos para la resolución de problemas de carácter científico técnico
• CG5 - Capacitar para, de forma individual o en grupo innovar metodológica o conceptualmente en el conocimiento científico técnico
• CG6 - Desarrollar autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación científico técnicos
• CG7 - Transmitir claramente y sin ambigüedades, a un público especializado o no, los resultados de su trabajo y su potencial transferencia

• CE23 - Adquirir habilidades sintéticas y analíticas para la explicación de un problema concreto
• CE24 - Fomentar la discusión con expertos, tanto individual como en grupo
• CE33 - Manejar fuentes solventes de información científica
• CE34 - Desarrollar capacidad crítica y autocrítica

I INTRODUCCIÓN A LOS FÁRMACOS BIOTECNOLÓGICOS (INTRODUCTION TO BIOPHARMACEUTICALS)

Objetivos
Capacitar al alumno para (enable participants to):
(1) Comprender la clasificación y usos terapéuticos de los fármacos biotecnológicos.
To understand the classification and therapeutic application of biopharmaceuticals.
(2) Analizar la relevancia de las estructuras primaria, secundaria y terciaria, y la ingeniería de proteínas.
To Analyze the relevance of primary, secundary and tertiary protein structure, as well as those derived from protein enginnering.
(3) Conocer las principales bases de datos de fármacos biotecnológicos.
To know main biopharmaceuticals and protein database.
(5) Aplicar los lenguajes más usuales utilizados para codificar la estructura de las proteínas (FASTA, PDB, GROMACS).
To apply common languajes to code potein structure (FASTA, PDB, GROMACS).

LECCIÓN 1. FÁRMACOS BIOTECNOLÓGICOS
Breve historia. Clasificación de los fármacos biotecnológicos según su origen, función y usos terapéuticos. Hormonas. Anticuerpos monoclonales. Citoquinas. Vacunas. Aseguramiento de la calidad. Biosimilares.
Short history. Biochemical, physiological, and therapeutic basis of biopharmaceuticals classification. Hormones. Monoclonal antibodies. Citokines. Vaccines. Quality assurance. Biosimilars
(1 hora / hours)

LECCIÓN 2. ESTRUCTURA Y BIODISTRIBUCIÓN
Estructura primaria. Codificación. Estructuras secundarias y terciaria. Modificaciones postrasducionales. Ingeniería de proteínas. Biodistribución de los fármacos biotecnológicos.
Therapeutic activity, pharmacokinetics and protein structure. Codes for protein structure. Secondary and tertiary structure. Post-tradutional modification. Protein engineering. Biodistribution of biopharmaceutics.
(2 hora / hour)

LECCION 3. BASES DE DATOS
Principales bases de datos. Acceso a las estructura y propiedades. Análisis de la estructura primaria. Composición. Identificación de secuencias.
Data bases. Retrieving structure and properties from data bases. Primay structure analysis. Composition. In silico hidrolysis and fingerprint analysis. Sequences identification.
(1 horas / hours)

LECCIÓN 4. MÉTODOS PARA LA CARACTERIZACIÓN Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
Atributos de calidad. Masa molecular, fragmentación y agregación. Estructura primaria: secuencia aminoácidos; modificación postraducinales. Estructura secundaria. Actividad biológica.
Quality attributes. Molecuar weight, fragmentation and aggregation. Primary structure: aminoacid sequence; post-translational modifications. Secondary structure. Biological activity.
(1 horas / hours)

II PRODUCCIÓN

(1) Conocer los sistemas de expresión utilizados en la producción de fármacos biotecnológicos.
(2) Analizar un bioreactor
(3) Aplicar los fundamentos de los procesos de purificación

LECCIÓN 4. SISTEMAS DE EXPRESIÓN
Proteínas recombinantes. Anticuerpos monoclonales. Modificaciones pos-traducionales. Ingeniería de proteínas
Recombinant protein. Monoclonal antibodies. Post-trasductional modifications. Protein engineering.
(1 hora /hour)

LECCIÓN 5. BIOREACTORES
Clasificación. Balances de materia y energía. Modelización y simulación.
Classification and selection criteria. Mass and energy balance. Modelling ans simulation.
(4 horas / hours)

LECCIÓN 6. PURIFICACIÓN
Fundamentos y clasificación de los métodos de purificación. Separación mediante membranas. Filtración. Filtración de flujo tangencial. Ultrafiltración. Extracción líquido - líquido. Extracción con dos fases acuosas. Cromatografía.
Basic principles and classification of purification methods. Membrane based separation process. Filtration. Tangential flow filtration. Ultrafiltration. Liquid-liquid extration. Two aqueous phases extration. Chromatography.
(2 horas / hours)

III FORMULACIÓN Y CONTROL DE LA CALIDAD (FORMULATION AND QUALITY CONTROL)

Objetivos:
Capacitar al alumno para (enable participants to):
(1) Analizar la naturaleza y origen de los contaminantes de los fármacos biotecnológicos.
Analyze the chemical and biological nature, as well as the sources of contaminants.
(2) Analizar los mecanismos de degradación de los fármacos biotecnológicos y los métodos de estabilización.
Analyze the physical and chemical process involved in the degradation of biopharmaceuticals.
(3) Analizar la capacidad de los métodos analíticos utilizados en el control de la calidad.
Analyze the capacity of analytical methods used in biopharmaceutical quality control).

LECCIÓN 7. MECANISMOS DE DEGRADACIÓN DE LOS FÁRMACOS BIOTECNOLÓGICOS
Agregación de proteínas. Análisis cinético. Métodos analíticos. Desnaturalización. Calorimetría de barrido diferencial. Hidrólisis. Oxidación.
Protein aggregation. Kinetic analysis. Analytical methods. Denaturalization. Differential screening calorymetry. Hydrolysis. Oxidation.
(2 horas / hours)

LECCIÓN 8. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
Contaminantes: partículas virales. ADN. Otros contaminantes. Cuerpos de inclusión. Métodos de detección y cuantificación. Normas UE-EMA e ICH, Biosimilares.
Impurities in biotech drugs: sources and detection methods. Biosimilars.
(2 horas / hours)

PRÁCTICAS Y SEMINARIOS
En los seminarios se utilizarán varias librerías obtenidas del repositorio Bioconductor (www.r-project.org).

1. Recuperación de la estructura y propiedades de los fármacos biotecnológicos desde bases de datos. Composición y análisis de secuencias. Hidrólisis enzimática in silico y análisis de la huella dactilar. Retrieving from data bases the structure and properties of biopharmaceuticals. Composition and sequence analysis. In silico enzimatic hydrolisis and fingerprint analysis
(2 hora).
2. Biorreactores (3 horas / hours)
3. Degrdación. Degradation (2 horas / hours)
4. Biosimilares. Biosimilars (3 horas / hours)

La información facilitada a los alumnos para los seminarios está redactada en inglés.

Clases magistrales
Orientadas a informar al alumno sobre los aspectos más relevantes de la asignatura, y a facilitar la comprensión de los conceptos teóricos necesarios para analizar la información relacionada con la producción y control de la calidad de los fármacos biotecnológicos.

Seminarios
Desarrollar la capacidad de análisis de los participantes, incluyendo la utilización de métodos numéricos de simulación.

Prácticas de laboratorio
Los estudiantes participarán en el desarrollo de un método LS-HPLC para detectar la agregación de proteínas.

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	15,00	0,00	15,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Realización de trabajos (individual/grupal)	0,00	43,00	43,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Realización de exámenes	2,00	0,00	2,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Asistencia a tutorías	2,00	0,00	2,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Elaboración de informes bibliográficos (1h) y Elaboración de informes sobre los seminarios con expertos (1h)	2,00	0,00	2,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Discusión con expertos (7h) y Discusión entre iguales (4h)	11,00	0,00	11,0	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]
Total horas	32.0	43.0	75.0
Total ECTS			3,00

Pharmaceutical Biotechnology. Concepts and Applications. G. Welsh. John Wiley & Sons., 2007
Handbook of Pharmaceutical Biotechnology. S. C. Gad. John Wiley & Sons., 2007

Notas de clase (aula virtual de la asignatura).

El examen es la exposición por parte del alumno de una memoria en la que desarrolla de 4 a 6 ejercicios propuestos por el profesor coordinador de la asignatura. Antes de la presentación, la memoria deberá enviarse a través del aula virtual.Los alumnos podrán auxiliarse de presentaciones gráficas (PowerPoint, Marckdown, etc).
Los ejercicios de la memoria estarán basados en el análisis de información (fragmentos de artículos y artículos numéricos) y problemas numéricos utilizando la aplicación R.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas objetivas	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]	Ver apartado 9.	50 %
Trabajos y proyectos	[CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE23], [CE24], [CE33], [CE34]	Ver apartado 9.	50 %

* La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.