Medische Biotechnologie (B-KUL-G00D7A)
Doelstellingen
Kennis en inzicht
Dit opleidingsonderdeel draagt bij tot:
- kennis en inzicht in de medische biotechnologie en moleculaire geneeskunde, met een focus op gentransfer en genetische manipulatie in cellen en proefdieren, en gentherapie bij de mens
- kennis, inzicht en kunnen toepassen van technieken voor het bestuderen van de cellulaire processen van gezonde en zieke cellen, weefsels en organismen
- kennis, inzicht en kunnen toepassen van technieken die worden gebruikt bij het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek, voor het maken van cellulaire en proefdiermodellen, en bij het bestuderen/ontrafelen van het moleculaire mechanisme van menselijke aandoeningen
- kennis en inzicht in de meest recente onderzoeksmethoden en -technieken in biomedisch wetenschappelijk onderzoek en hun toepassing bij de studie van menselijke aandoeningen in normale en ziekteomstandigheden.
- kennis, inzicht in de huidige portfolio aan gentransfer en gentherapie mogelijkheden voor humane toepassingen op de markt
- kennis, inzicht in ethische aspecten rond het gebruik van proefdieren in wetenschappelijk onderzoek voor biomedische doeleinden
- kennis, inzicht in ethische aspecten rond het gebruik van gentransfer methodes en technologie
- kennis, inzicht in veiligheidsaspecten van gentransfer methoden in biomedisch wetenschappelijk onderzoek (regelgeving en zorgvuldig omgaan met biologisch/chemisch materiaal)
Vaardigheden
Dit opleidingsonderdeel brengt de volgende vaardigheden bij:
Informatievaardigheden
- initiatie om relevante gegevens (literatuur, onderzoeksdata) binnen het (biomedische) vakgebied te verzamelen en te analyseren.
Communicatievaardigheden
- Wetenschappelijke literatuur/stellingen op constructieve basis bediscussiëren en beargumenteren
Attitudes
De afgestudeerde geeft blijk van
- een integere en constructief-kritische houding
- een respectvolle en verantwoordelijke houding tegenover medestudenten en anderen
De afgestudeerde kan
- deze kennis en inzichten toepassen voor het ontwikkelen van een cel- of proefdiermodel
- deze kennis en inzichten toepassen voor het ontwikkelen van een gentransfer of gentherapeutische aanpak
In dit opleidingsonderdeel krijgen de studenten inzicht in de mogelijkheden, de werking en ontwikkeling van recombinante DNA, gentransfer- en gentherapeutische technieken in het biomedisch onderzoek en hun toepassingen in de geneeskunde. De verschillende procedures en hun onderliggende mechanismen zullen behandeld en geïllustreerd worden met recente voorbeelden.
Begintermen
Kennis van en inzicht in de moleculaire genetica en basistechnieken in de moleculaire (cel)biologie
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.
GELIJKTIJDIG( G0O53C ) OF GELIJKTIJDIG( X0B26B )
Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
G0O53C : Moleculaire biologie
X0B26B : Moleculaire biologie
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
E05E2A : Medische biotechnologie: genetische manipulatie bij proefdieren en gentherapie
U05D8A : Medische biotechnologie: genetische manipulatie bij proefdieren en gentherapie
Plaats in het onderwijsaanbod
- Bachelor in de biochemie en de biotechnologie (programma voor studenten gestart in 2023-2024 of later) (Leuven) (Minor duurzame biotechnologie) 180 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
5 sp. Medische biotechnologie: genetische manipulatie bij proefdieren en gentherapie (B-KUL-G00D7a)
Inhoud
1) Genetische manipulatie van dieren
- Zygootinjectie in zoogdieren
Methodologie en procedures; Karakterisatie van transgene dieren; Alternatieve procedures; Toepassingen (overexpressie, suppressie, conditionele wijzigingen, etc.)
- Gerichte genwijzigingen (‘Gene targeting’)
Elementen en constructie van een targeting vector; Types van wijzigingen (knockout, mutatie, weefsel-specifieke en induceerbare wijzigingen, cre/lox, gene trapping); Embryonale stamcellen; Homologe recombinatie; Blastocyt injectie en embryo aggregatie; Kiembaan transmissie; Karakterisatie van genetisch gemanipuleerde muizen; Gerelateerde procedures (embryo & sperma vriezen, in vitro embryo cultuur, etc); Toepassingen
- Gene silencing & gene activation
Antisense strategieën (RNA interference, morfolino oligomer knockdown); Artificiële transcriptiefactoren; Toepassingen
- Large-scale mutagenese
Forward & reverse genetics; Large-scale ENU mutagenese; TILLING
- Nuclear transfer (cloning): Principe; Toepassingen
2) rDNA/rProteïne productie
- Prokaryotische en eukaryotische expressie-systemen;
Toepassingen: Diagnostica, Therapeutische moleculen (farmaca, enzymes, antilichamen, vaccins), Commerciële producten
3) Gentherapie
- Klassieke Gentherapie
Ex vivo en in vivo gentherapie; Virale vector systemen (adenovirale, adeno-geassocieerde virale, (onco)retrovirale, lentivirale, herpes simplex virale vectoren); Non-virale vector systemen (directe injectie, liposomen, receptor-gemedieerde endocytose); Recente ontwikkelingen: replicerende episomale vectoren en artificiële chromosomen
- Alternatieve gentherapieën gebaseerd op gerichte gen-inactivering of mutatie-correctie
Expressie inhibitie; Therapeutische correctie op DNA niveau; Therapeutische correctie op RNA niveau
- Gentherapie voor erfelijke ziekten
Mucoviscidose; ADA-SCID; hypercholesterolemie; hemofilie; a1-antitrypsine deficiëntie
- Gentherapie tegen kanker
Overexpressie van tumor-suppressor genen; inactivering van oncogenen; prodrug therapie; immunotherapie
- Gentherapie tegen chronische infectieziekten
Therapeutische aanpak bij AIDS/HIV; Hepatitis
4) Celtherapie
- Stamcellen
Omnipotent, pluripotent, autoloog, allogeen, nucleaire transfer, induced pluripotent stamcellen, fate mapping, dedifferentiatie en transdifferentiatie; Toepassingen
5) Xenotransplantatie
- Donordieren
mogelijke risico’s en oplossingen
Studiemateriaal
Powerpoint presentaties
Besproken wetenschappelijke publicaties
Eigen nota’s
Toelichting werkvorm
Hoorcollege met actieve interactie
In beperkte mate: opdrachten, incluis lezen van en discussie over wetenschappelijke publicaties.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Medische Biotechnologie (B-KUL-G20D7a)
Toelichting
Evaluatievorm: gesloten boek; mondeling met schriftelijke voorbereiding
Over de leerstof van beide docenten wordt geëxamineerd op hetzelfde examenmoment. Beide delen leerstof wegen gelijk; vragen gespreid over de leerstof. De studenten kunnen de antwoorden schriftelijk voorbereiden, en daarna mondeling toelichten bij de betreffende docent.