3 vormen biotechnologie: oud, klassiek modern
Oud:
Maken van pokken virus
18e eeuw
gedroogde kortsen
Eender variolatie (= opzettelijk besmetting pokken => immuniteit verwerven) of inoculatie genoom
Koepokkenvaccin: koe = vacca => vaccinatie
Penicilline AB
Alexander flemming
Schimmel
Insuline
Grootste doodsoorzaak in NY diabetes
Bioreactor of fermentor:
pH juist (door zure of base toe te voegen), temperatuur juist (door af te koelen eventueel), alles
homogeen verdeeld (met roerder) => continue productie te werkstellen van AB
Vat waarin biologische processen plaatsvinden
Merendeel gassen en voedingsstoffen voor groeiende bacteriën, gist of cellen voor gewenste
biologische synthese te laten plaatsvinden
Continue, over dagen tot weken verdeeld
Flow controllers hele belangrijke rol in procesbeheersing bioreactoren
Biotechnologie: levende organismen en/of bestanddelen nuttig omzetten tot grondstoffen of
organismen die nuttig voor de mens zijn
Restrictie enzymen: (knipenzym dat in staat om bepaalde plaatsen DNA in stukken te knippen)
enzym dat DNA knipt
Recombinant DNA: DNA-fragmenten verwijderd worden van 1 of meerdere org en samengebracht
worden met het DNA van een gastcel. => kunstmatige DNA = recombinant DNA
Hybridoomtechnologie: AG inspuiten in muis, muis immuunrespons in miltcellen, al produceren => g
monoklonale al, door kankercellen opgenomen en die opgegroeid individueel => oogsten => vrij
grote hoeveelheden al gebruiken (dus in muis opgewekt)
Insuline: is een polypeptidehormoon, eiwitcomplex dat bestaat uit, door 2 zwavelbruggen
verbonden, polypeptiden.
PCR: polymerase chain reaction; Denaturatie, annealing en elongatie; mbv dntp, taq polymerase,
template DNA en primer, toont aanwezigheid van stukjes genetisch materiaal
Interferon: = natuurlijke eiwitten, belangrijke rol bij de werking van het immuunsysteem, cytokines
familie, eiwitten die virus aanvallen
,Diagnostische test met mAB:
Klonen en sequencing: sequencing: proces waarbij de volgorde van nucleotiden in DNA wordt
vastgesteld
Klonen: kunstmatige wijze van ongeslachtelijke voortplanting
EPO: erytropoëtine, in nieren gesynthetiseerd, in beenmerg stimuleren ze aanmaak van nieuwe RBC,
genetisch geengineerd eiwit op de markt
Gentherapie: virus gebruik om stukje mRNA tot expressie te brengen in de mens zelf
Humaan genoom project: programma om structuur van menselijk DNA volledig op te helderen
BRCA1 gen: rol bij borstkanker
Dolly: 1ste gekloneerde schaap (uit volwassen cel)
DNA chips of DNA micro-arrays: is een grote chip/plaat met daarop grote hoeveelheid spots met in
elke spot een ander gen vastgehecht aan de bodem (soort hybridisatie tussen genen en weefsel da je
wilt vergelijken) 2 weefsels, 1 groen ander rood, rood is hetgeen wat je onderzoekt, groen als
referentie
CRISPR: heel snel modificaties in DNA mogelijk te maken
Forensisch: alles dat met misdaad te maken heeft, gerechtelijk
Biofarmaceuticals: product van farmaceutische biotechnologie
Therapeutica van chemische oorsprong: aspirine
Therapeutica biologische oorsprong: insuline
Grootschalige productie 1ste AB: penicilline
Jaren 50: onderzoek naar eiwitten die gebruikt konden worden als AB bv interferon (afweer tegen
infecties), interleukin (immuunrespons), EPO (RBC-aanmaak in beenmerg)
Nadeel: kleine hoeveelheden => niet opgroeien, beperkt aan de hoeveelheid die door bv pancreas is
aangemaakt, ook nog onzuiverheden erop
Jaren 80: ontwikkeling nieuwe technieken zoals recombinant DNA, celculturen technologie => nieuw
tijdperk, in vitro aanmaak van grotere hoeveelheden therapeutische ew mogelijk
Hepatitis B vaccin: hepa. B surface antigen (HBsAg), geproduceerd in gist, veilig, goedkoop, stabiel,
makkelijk toe te dienen, recombinant gereproduceerd
Kankermedicijn interferon: activiteit T-cellen, geproduceerd in E.coli, beperkte werking, nu vaccins
met IFN als adjuvant, recombinant gereproduceerd
Muromonab-CDD3: CD-3 = T-cel receptor, AL bindt op CD-3 => activatie van T-cellen en activatie van
apoptose, T-cellen afgebroken, immunorespons verminderd, minder afstotingsverschijnselen
3 voordelen rec DNA technologie:
1. Grote hoeveelheden kan geproduceerd worden
2. Productveiligheid: vervelende nevenproducten bij bv hep. B en C: geïnfecteerde
bloedproducten, slangenserum vs E.coli: slangen gevangen, melken slang, gif inspuiten in
, paarden, die AL die paard aanmaakt uit het paard halen (immuunrespons paard verschillend
van immuunrespons mens) (bv door chromatografie)
3. Onuitputtende manier hebt om te werken aan uw medicatie, engineeren
First generation BF => second generation BF
First generation BF: identieke structuur als native humane vorm vh ew, moet meerdere
malen toegediend worden
Structuur verbeterd, hoe?
Insertie, deletie of wijziging van 1 of meerdere AZ (metabolic engineering)
Toevoegen, vervangen of verwijderen oligosachariden aan AZ = glycolisering
Aanhechten native protein van PEG = PEGylation
Ew-structuur fusioneren
Heterologe eiwitten: eiwitgebaseerde structuren, niet van nature aangemaakt in gastcellen, enkel
via expressie recombinante eiwitten
Geproduceerd in recombinante org: bv. E.coli, dierlijke celculturen: BHK en CHO
BKH: baby hamster kidney-cellen
CHO: chinese hamster ovarium-cellen
Ontwikkeling whole-cell-based therapeutische producten (met adulte stamcellen)
Productie BP: in melk van transgene dieren, plantensystemen
Bronnen BF: ofwel E.coli (voor kleine, eenvoudige structuren bv insuline) ofwel recombinante
dierlijke cellijnen (zoogdieren) (CHO-K1) (voor grotere complexere structuren bv FSH, EPO)
E.coli bron BF: voordelen prokaryote expressiesystemen:
kweken in grote of kleine hoeveelheden
Goedkoop
Snel
Klassieke fermentatietechnologie is goed gekend
1ste recombinant BP, geproduceerd in E.coli is insuline
Voordelen van E.coli:
Modelorganisme: goed gekende moleculaire biologie, makkelijk genetisch te modificeren
Hoog expressie niveaus van heterologe ew
Groeit snel op eenvoudige en goedkope media
Fermentatieproces in bioreactor goed gekend
Bioproces BF te produceren:
upstream processing: klaarmaken groeimedium en startcultuur
Fermentatie: bacterien, schimmels of gisteren zorgen voor omzetten stoffen in product
Downstram processing: recovery en opzuivering gewenste product
Welke soorten cellen gebruiken in fermentaties?
Oud:
Maken van pokken virus
18e eeuw
gedroogde kortsen
Eender variolatie (= opzettelijk besmetting pokken => immuniteit verwerven) of inoculatie genoom
Koepokkenvaccin: koe = vacca => vaccinatie
Penicilline AB
Alexander flemming
Schimmel
Insuline
Grootste doodsoorzaak in NY diabetes
Bioreactor of fermentor:
pH juist (door zure of base toe te voegen), temperatuur juist (door af te koelen eventueel), alles
homogeen verdeeld (met roerder) => continue productie te werkstellen van AB
Vat waarin biologische processen plaatsvinden
Merendeel gassen en voedingsstoffen voor groeiende bacteriën, gist of cellen voor gewenste
biologische synthese te laten plaatsvinden
Continue, over dagen tot weken verdeeld
Flow controllers hele belangrijke rol in procesbeheersing bioreactoren
Biotechnologie: levende organismen en/of bestanddelen nuttig omzetten tot grondstoffen of
organismen die nuttig voor de mens zijn
Restrictie enzymen: (knipenzym dat in staat om bepaalde plaatsen DNA in stukken te knippen)
enzym dat DNA knipt
Recombinant DNA: DNA-fragmenten verwijderd worden van 1 of meerdere org en samengebracht
worden met het DNA van een gastcel. => kunstmatige DNA = recombinant DNA
Hybridoomtechnologie: AG inspuiten in muis, muis immuunrespons in miltcellen, al produceren => g
monoklonale al, door kankercellen opgenomen en die opgegroeid individueel => oogsten => vrij
grote hoeveelheden al gebruiken (dus in muis opgewekt)
Insuline: is een polypeptidehormoon, eiwitcomplex dat bestaat uit, door 2 zwavelbruggen
verbonden, polypeptiden.
PCR: polymerase chain reaction; Denaturatie, annealing en elongatie; mbv dntp, taq polymerase,
template DNA en primer, toont aanwezigheid van stukjes genetisch materiaal
Interferon: = natuurlijke eiwitten, belangrijke rol bij de werking van het immuunsysteem, cytokines
familie, eiwitten die virus aanvallen
,Diagnostische test met mAB:
Klonen en sequencing: sequencing: proces waarbij de volgorde van nucleotiden in DNA wordt
vastgesteld
Klonen: kunstmatige wijze van ongeslachtelijke voortplanting
EPO: erytropoëtine, in nieren gesynthetiseerd, in beenmerg stimuleren ze aanmaak van nieuwe RBC,
genetisch geengineerd eiwit op de markt
Gentherapie: virus gebruik om stukje mRNA tot expressie te brengen in de mens zelf
Humaan genoom project: programma om structuur van menselijk DNA volledig op te helderen
BRCA1 gen: rol bij borstkanker
Dolly: 1ste gekloneerde schaap (uit volwassen cel)
DNA chips of DNA micro-arrays: is een grote chip/plaat met daarop grote hoeveelheid spots met in
elke spot een ander gen vastgehecht aan de bodem (soort hybridisatie tussen genen en weefsel da je
wilt vergelijken) 2 weefsels, 1 groen ander rood, rood is hetgeen wat je onderzoekt, groen als
referentie
CRISPR: heel snel modificaties in DNA mogelijk te maken
Forensisch: alles dat met misdaad te maken heeft, gerechtelijk
Biofarmaceuticals: product van farmaceutische biotechnologie
Therapeutica van chemische oorsprong: aspirine
Therapeutica biologische oorsprong: insuline
Grootschalige productie 1ste AB: penicilline
Jaren 50: onderzoek naar eiwitten die gebruikt konden worden als AB bv interferon (afweer tegen
infecties), interleukin (immuunrespons), EPO (RBC-aanmaak in beenmerg)
Nadeel: kleine hoeveelheden => niet opgroeien, beperkt aan de hoeveelheid die door bv pancreas is
aangemaakt, ook nog onzuiverheden erop
Jaren 80: ontwikkeling nieuwe technieken zoals recombinant DNA, celculturen technologie => nieuw
tijdperk, in vitro aanmaak van grotere hoeveelheden therapeutische ew mogelijk
Hepatitis B vaccin: hepa. B surface antigen (HBsAg), geproduceerd in gist, veilig, goedkoop, stabiel,
makkelijk toe te dienen, recombinant gereproduceerd
Kankermedicijn interferon: activiteit T-cellen, geproduceerd in E.coli, beperkte werking, nu vaccins
met IFN als adjuvant, recombinant gereproduceerd
Muromonab-CDD3: CD-3 = T-cel receptor, AL bindt op CD-3 => activatie van T-cellen en activatie van
apoptose, T-cellen afgebroken, immunorespons verminderd, minder afstotingsverschijnselen
3 voordelen rec DNA technologie:
1. Grote hoeveelheden kan geproduceerd worden
2. Productveiligheid: vervelende nevenproducten bij bv hep. B en C: geïnfecteerde
bloedproducten, slangenserum vs E.coli: slangen gevangen, melken slang, gif inspuiten in
, paarden, die AL die paard aanmaakt uit het paard halen (immuunrespons paard verschillend
van immuunrespons mens) (bv door chromatografie)
3. Onuitputtende manier hebt om te werken aan uw medicatie, engineeren
First generation BF => second generation BF
First generation BF: identieke structuur als native humane vorm vh ew, moet meerdere
malen toegediend worden
Structuur verbeterd, hoe?
Insertie, deletie of wijziging van 1 of meerdere AZ (metabolic engineering)
Toevoegen, vervangen of verwijderen oligosachariden aan AZ = glycolisering
Aanhechten native protein van PEG = PEGylation
Ew-structuur fusioneren
Heterologe eiwitten: eiwitgebaseerde structuren, niet van nature aangemaakt in gastcellen, enkel
via expressie recombinante eiwitten
Geproduceerd in recombinante org: bv. E.coli, dierlijke celculturen: BHK en CHO
BKH: baby hamster kidney-cellen
CHO: chinese hamster ovarium-cellen
Ontwikkeling whole-cell-based therapeutische producten (met adulte stamcellen)
Productie BP: in melk van transgene dieren, plantensystemen
Bronnen BF: ofwel E.coli (voor kleine, eenvoudige structuren bv insuline) ofwel recombinante
dierlijke cellijnen (zoogdieren) (CHO-K1) (voor grotere complexere structuren bv FSH, EPO)
E.coli bron BF: voordelen prokaryote expressiesystemen:
kweken in grote of kleine hoeveelheden
Goedkoop
Snel
Klassieke fermentatietechnologie is goed gekend
1ste recombinant BP, geproduceerd in E.coli is insuline
Voordelen van E.coli:
Modelorganisme: goed gekende moleculaire biologie, makkelijk genetisch te modificeren
Hoog expressie niveaus van heterologe ew
Groeit snel op eenvoudige en goedkope media
Fermentatieproces in bioreactor goed gekend
Bioproces BF te produceren:
upstream processing: klaarmaken groeimedium en startcultuur
Fermentatie: bacterien, schimmels of gisteren zorgen voor omzetten stoffen in product
Downstram processing: recovery en opzuivering gewenste product
Welke soorten cellen gebruiken in fermentaties?
