mentaberry 1 introduccion a la biotecnologia
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8/16/2019 Mentaberry 1 Introduccion a La Biotecnologia
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Conceptos y Técnicas de BiotecnologíaCurso 2010
Alejandro Mentaberry
Departamento de Fisiología, Biología Celular y MolecularFCEN-UBA
Introducción
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Conceptos generales
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“Cualquier técnica que utilice organismoso parte de organismos para obtener omodificar productos, mejorar plantas oanimales o desarrollar microorganismos
para usos específicos”
(OTA, Congreso de Estados Unidos, 1984)
Una definición
de biotecnología
“Toda aplicación tecnológicaque utilice sistemas biológicos y organismosvivos, o sus derivados, para la creación omodificación de productos o procesos
para usos específicos”
Convenio sobre la Diversidad Biológica, Capítulo II,UNEP, 1992
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La biotecnología tiene una larga historia...
Desarrollos agrícolas clave
Hitos en BiotecnologíaLeyes deMendel (ca.1865)
Cultivos
híbridos
RevoluciónVerde (’60s)
Granjamolecular
Domesticación deplantas y animales
Pan, Queso,Vino, Cerveza
Pasteur (ca. 1860)Fermentación
Clonado génico (1974)
Doble hélice(1953)
Escala de tiempo histórica (años)
I n v e
s t i g a c i ó n y D e s a
r r o l l o ( í n d i c e r e l a
t i v o )
AC DC
Animales y plantastransgénicos (’80s)
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Principales etapas en el desarrollo de las biociencias
1865: Mendel describe las leyes de la herencia genética
1915: Morgan ubica los genes en los cromosomas
1940: Delbruck inicia el estudio de la naturaleza fisicoquímica de los genes
1944: Avery muestra que los genes están compuestos por ADN
1953: Watson y Crick describen la estructura del ADN
1953-1966: Dilucidación del código genético
1966: Jacob y Monod describen los mecanismos de traducción de proteínas1970: Smith, Wilcox y Kelly describen las enzimas de restricción
1973: Boyer y Cohen introducen el primer gen en Escherichia coli
1983: Primera planta transgénica
1982: Primer animal transgénico
1995: Se completa la secuencia del genoma de Haemophilus influenzae
2000: Se descifra el genoma de Arabidopsis thaliana
2003: Se completa la secuencia del genoma humano
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La biología molecular:una revolución en las ciencias de la vida
La revolución desarrollada en la biología implicael pasaje de una ciencia descriptiva
a una visión mecanística de la naturaleza;
de una ciencia “blanda” a una ciencia “dura”
•• Comprensión de los fenómenos de la vida e intervención activa sobre. ellos
• Cambio en la relación entre el hombre y los seres vivos (vida “natural”. y vida “artificial”)
• Aparición de nuevos problemas éticos y de responsabilidad social de. los investigadores involucrados en este área
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Disciplinas Disciplinas Disciplinas Disciplinas,,,, tecnologíastecnologíastecnologíastecnologías y y y y camposcamposcamposcampos dededede aplicación aplicación aplicación aplicación: :: :
BIOCIENCIAS BIOTECNOLOGIAS INDUSTRIAS(investigación (I+D; producción) (mercados)básica)
Genética Ingeniería genética SaludEnzimología Ingeniería de enzimas AlimentosBioquímica Tecnologías de separación QuímicaMicrobiología y purificación AgriculturaInmunología Fermentación industrial EnergíaBiología molecular Ingeniería inmunológica Medio ambienteCultivos celulares Minería
Un nuevo paradigma tecnológico
La biotecnología es un campo interdisciplinarioque involucra múltiples competencias
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• Incremento de la eficacia productiva de microorganismos,. animales y plantas
• “Desmaterialización” de la producción
• Descenso de los costos de producción
• Pasaje de una industria de productos a una de procesos
• Desarrollo de nuevos productos y nichos productivos
• Nuevas vinculaciones entre distintos campos económicos
Un nuevo paradigma tecnológico
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Desarrollo de nuevas relaciones
entre la ciencia y la tecnología:
- La frontera entre la investigación básica y aplicada.. se vuelve cada vez más difusa (“problem driven science” ).
- El progreso de creación de conocimiento básico. .pierde autonomía ante las prioridades económicas.
- Surge la industria “instrumental”; el desarrollo de la
. tecnología condiciona la evolución de la investigación
. (casos de la genómica, proteómica y metabolómica).
Un nuevo paradigma tecnológico
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• Rasgos característicos de la biotecnología:
- Transversalidad:
Rasgo derivado de la universalidad del código genético.
Las técnicas de investigación utilizadas en los distintos sistemas
. biológicos son esencialmente las mismas.
Esta característica favorece estrategias de racimo tecnológico sobre
. distintos sectores de aplicación.
- Combinatoriedad:
La ingeniería genética no es suficiente para lograr una innovación
. comercial. Se requieren otras competencias técnicas para que un
. producto sea posible (por ejemplo, industria de semillas y combustibles).Esta característica promueve estrategias de alianza o cooperación
. con otras empresas que posean las competencias requeridas.
- Complementaridad:
Se requiere la participación de los saberes tradicionales que para
. una apreciación clara de los problemas del campo de aplicación.
Esta característica asigna un rol importante a los profesiones
tradicionales (ejemplos, mejoradores genéticos, farmacólogos).
Esta característica promueve la integración de conocimientos
. y constitución de equipos multidisciplinarios.
Características
de las nuevasbiotecnologías
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Etapas de desarrollo de la biotecnología moderna
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Biotecnología: la etapa de gestación
• La biotecnología surge en el entorno norteamericano a mediados de. los años 70.
- Posición dominante en biociencias en el período de posguerra- Modelo de desarrollo de la informática (el “garage californiano”)- Presencia de abundante capital de riesgo
• El modelo inicial es el de las nuevas empresas de biotecnología
. NEB), organizadas alrededor de un idea novedosa con la. participación de investigadores universitarios y capital de riesgo
• El objetivo inicial de las NEB es multiplicar su capital inicial por. el ingreso en el mercado bursátil y el establecimiento de acuerdos
. con las grandes corporaciones para poder superar el período de. desarrollo inicial e ingresar al mercado.
• Genentech, creada por Herbert Boyer, se convierte en el caso. paradigmático de estas nuevas compañías
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Biotecnología: la etapa de gestación
La creación de las NEBs en Estados Unidos
EjemplosAño decreación
Número deempresas
1970-75 5 Cetus, Bioreponse
1976 3 Genentech1977 3 Genex1978 3 Biogen, Hybritech, Collaborative Research1979 4 Molecular Genetics, Monoclonal Antibodies1980 26 Calgene1981 43 Genetic Systems1982 221983 31984 3
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La etapa de emergencia : Estados Unidos
• Extensa base de recursos humanos en biociencias
• Abundante disponibilidad de capital de riesgo
• Fuerte financiación pública del sector académico y. universitario
• Universidades fuertemente vinculadas al sector productivo
• Ausencia de objetivos tecnológicos localizados
• Enfasis en el contexto económico favorable a la innovación
• Asociaciones entre corporaciones y las NEBs
• Desarrollo de iniciativas científicas estratégicas:. el Genoma Humano
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La etapa de emergencia : Comunidad Europea
• Definiciones tardías; dificultades para armonizar políticas. de promoción
• Cultura de innovación relativamente pobre.
• Desinterés del sector académico; vinculación dificultosa. con el sector privado
• Excepto el Reino Unido, escasa o nula creación de NEBs• Políticas dirigidas a sectores tecnológicos definidos
• Rol preponderante de empresas del sector farmacéutico
• Planes comunitarios; el programa Eureka• Creación de parques y polos tecnológicos para incentivar. la innovación tecnológica
• Dificultades con la percepción pública de la tecnología
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La etapa de emergencia: Japón
• Políticas dirigidas a estimular la innovación
• Base pobre de recursos humanos
• Estímulo estatal a la interacción entre grandes institutos. de investigación y grandes corporaciones
• Programas de investigación aplicada dirigidos a objetivos. determinados
• Programas de colaboración internacional: el proyecto. Human Frontiers
• Adquisición tecnológica a través de asociaciones con
. NEBs americanas o europeas• Fuerte involucramiento de la industria agroalimentaria y. farmacéutica (fermentación industrial)
• Comercialización mediante implantación externa
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Biotecnología en China e India
- Formación masiva de recursoshumanos en el exterior
- Fuerte inversión en programasagroalimentarios y de salud
- Promoción de CentrosInternacionales de Investigación
y de Polos Tecnológicos- Participación en iniciativas
estratégicas (Genoma de Arroz)
- Desarrollo de programas aplicados
dirigidos a campos prioritarios
- Política ambivalente en temasregulatorios
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Fármacos biotecnológicos (1996-2005)
39 4557 60
7284
94 107 115
127
0
50
100
150
200
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
F á r
m a c o s b i o t e c n o l ó g i c o s
a p
r o b a d o s ( a c u m u l a t i v o
d e E E U U
)
La etapa de maduración:
la biotecnología tiene un peso crecienteen la producción de la industria farmacéutica
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Ingresos de la industria biotecnológica
(EEUU, 1996-2004)
15 18 2029 32
39 4348
60
n/a0
20
40
60
80
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
I n g r e s o s
( U $ S
m i l l o n e s x 1 0 0 0 )
Negocios biotecnológicos (1996-2005)
110 109 149
312
441382
224
342400
487
0
100
200
300
400
500
600
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
C a p i t a
l i z a c i ó n d e l
m e r c a d o b i o t e c n o l ó g i c o
( U $ S m i
l l o n e s x 1 0 0 0 )
La etapa de
maduración:desarrollo
creciente de losnegocios
biotecnológicos
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Cultivos transgénicos (1996-2005)
65
9
12 13 13
1618 17
21
0
5
10
15
20
25
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
P a í s e s q u e c r e c e n c u l t i v o s
t r a n s g é n i c o s
428
7099 109
130145
167200
222
0
50
100
150
200
250
300
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
C u l t i v o
s p l a n t a d o s a n i v e l
m u n d i a l ( m i l l o n e s d e
a c r e s )
La etapa de
maduración:impacto de los
cultivostransgénicos
en la agriculturamundial
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Aplicaciones comerciales
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1996
Fragmento Fab murino contra CEA Immunomedics AnticuerpoMonoclonal murino contra PSMA CytogenPlasminógeno tisular recombinante Johnson & JohnsonMaíz transgénico Bayer AGInterferón beta-1a recombinante Biogen IDECFactor de crecimiento eritropoyético recombinante Amgem/Immunex
1997
Anticuerpo monoclonal contra el receptor IL-2 Hoffman-La Roche
Anticuerpo monoclonal contra el receptor CD20 Biogen IDEC Fragmento Fabcontra la glicoproteína Iib/IIIa CentocorInterleucina 11 recombinante Wyeth/Genetics InstituteCondrocitos autólogos cultivados GenzymeSoja con alto nivel de ácido oleico DuPont/Pionner
1998
Oligonucleótidos fosforotionato antisentido Isis PharmaceuticalsAnticuerpo monoclonal contra HER GenentechClaveles de senescencia retardada Nufarm Ltd./FlorigeneAnticuerpo monoclonal contra TNF CentocorHormona estimulante de la tiroides recombinante Genzyme
Anticuerpo monoclonal contra RSV MedImmune
Productos biotecnológicos que han llegado al mercado
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1999
Proteína de fusión antagonista de TNF AmgenFusión interleucina 2-toxina diftérica recombinante Ligand PharmaceuticalsFactor sanguíneo VIIa recombinante Zymogenetics
Maíz tolerante a herbicidas Bayer AGCenteno resistente a sulfonilurea University of Saskatchewan
2000
Anticuerpo monoclonal humanizado contra CD33 UCB/Celltech PharmaceuticalsPlasminógeno tisular recombinante GenentechFactor sanguíneo VIII recombinante Genetics InstituteInterferón gamma 1b recombinante InterMuneArroz tolerante a fosfinotricina Bayer AG/Aventis Crop ScienceSustituto vivo de piel Organogenesis
2001
Anticuerpo monoclonal contra CD53 Genzyme/Ilex OncologyInsulina de corta acción recombinante NovodiskPrimer interferón alfa 2b pegilado ScheringAntagonista del receptor de interleucina 1 AmgenFactor de crecimiento eritropoyético recombinante Amgen
Productos biotecnológicos que han llegado al mercado
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2002
Test de deteccción FISH para el gen her2 GenentechAnticuerpo monoclonal contra TNF alfa Abbot LaboratoriesFactor de hematopoyético pegilado recombinante AmgenInterferón alfa 2a pegilado recombinante Hoffman-La RocheTabaco de baja nicotina Vector Group/Vector TobaccoAnticuerpo monoclonal contra receptor GD20 IDEC Pharmaceuticals
2003
Césped tolerante a glifosato Scotts Co/ Scotts Seeds
Galactosidasa alfa recombinante GenzymeVacuna viva atenuada contra la influenza MedImmune/ AvironAdenovirustipo 5 recombinante portador del gen p53 Shenzhen SiBiomo/ GenentechAnticuerpo monoclonal contra IgE Tanox Biosystems /GenentechAnticuerpo monoclonal contra CD11 Xoma / Genentech
2004
Tripsina bovina recombinante producida en plantas ProdigeneAnticuerpo monoclonal contra VEGF GenentechAnticuerpo monoclonal contra el receptor de EGF ImcloneMicroarreglo para genotipeado de citocromo p450 Affymetrix/ Roche DiagnosticAdaptámero pegilado anti-VEGF Gilead Sciences/ NextarFactor
de crecimiento de queratinocitos recombinante Amgen
Productos biotecnológicos que han llegado al mercado
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2005
Variante de N-acetilgalactosamina 4 sulfatasa Biomarin PharmaceuticalsAnálogo funcional del péptido 1 de tipo glucagón Amylin Pharmaceuticals
Factor de crecimiento de tipo insulina recombinante Tercica/ GenentechComplejo proteica del factor de crecimiento 1 InsmedAnálogo sintético de amilina Amylin PharmaceuticalsEndostatina recombinante modificada MedgennMaíz con alto contenido de lisina Monsanto
El futuro...
Factor de transcripción SB-509 activador de VEGF Sangamo BiosciencesArroz que produce pro-vitamina A Centro Internacional del ArrozAnticuerpos monoclonales contra EGF Amgen/ Abgenix
Anticuerpos monoclonales contra CTLA-4 MedarexsiRNA de interferencia del receptor 1 de VEGF Sirna TeherapeuticssiRNA de interferencia de VEGF Acuity
Biocombustibles, bioplásticos, intermediarios de fármacos y vitaminas, enzimas industriales,microorganismos industriales.
Productos biotecnológicos que han llegado al mercado
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Campos de aplicación
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Campos de aplicación:
salud humana
• Antígenos vacunales• Péptidos con actividad biológica
• Vacunas de nueva generación
• Anticuerpos terapéuticos
• siRNA de interferencia
• Tejidos “artificiales”
• Terapia génica
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Campos de aplicación:
salud humana
Test diagnósticos basados en:
• Anticuerpos monoclonales
• Reacción de PCR
• Microarreglos de DNA
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• Salud animal
- Vacunas- Reactivos diagnósticos
• Reproducción animal- Reproducción asistida
- Sexado de semen- Clonado de distintas especies
• Mejoramiento asistido y mapeo genómico- Calidad de carne, lana, etc.
• Transgénesis- Mejoramiento de calidad- Molecular farming
Campos de aplicación:
producción animal
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• Caracteres cuantitativos- Resistencia a enfermedades, pestes y malezas -- Tolerancia a sequía, salinidad y temperatura
• Caracteres cualitativos
- Cambios en la composición y el valor nutricional- Cambios en el desarrollo, la morfogénesis y laarquitectura de las plantas
Campos de aplicación: producción vegetal
controles transgénicas
Plantas transgénicas de paparesistentes a bacterias
Ingeniería genética:
Mejoramiento asistido:- Incremento de los rendimientos- Mejoramiento de calidad- Adaptación a distintos agroecosistemas
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Campos de aplicación: especies forestales
• Mejoramiento de especies tradicionales
- Métodos de propagación masiva
- Calidad de madera
- Velocidad de crecimiento
- Arquitectura del árbol
• Mejoramiento de especies autóctonas
- Métodos de propagación masiva
- Desarrollo de huertos clonales
- Mapeo y mejoramiento de caracteres
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Campos de aplicación:
acuicultura y recursos marinos
• Cultivos a mar abierto
- Reproducción de peces, crustáceosy moluscos
- Algas marinas
• Cultivos de agua dulce
- Reproducción de especies nativasy exóticas
• Salud animal- Vacunas y reactivos diagnósticos
• Transgénesis y mejoramiento asistido- Velocidad de crecimiento- Caracteres de calidad
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Campos de aplicación: industria alimentaria
• Fortalecimiento nutricional
- Modificaciones en la composición de aminoácidos,ácidos grasos e hidratos de carbono
- Producción y superproducción de vitaminas
- Mejoramiento de la digestibilidad de los alimentos
- Enriquecimiento en disponibilidad de micronutrientes
- Enriquecimiento en metabolitos secundarios “saludables“
- Eliminación de tóxicos, alérgenos y antimetabolitos
NT T
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• Desarrollo de procesos industriales
- Producción o eliminación de enzimas en la materia prima
- Control de los procesos de maduración y oxidaciónen frutos y hortalizas
- Producción de enzimas, colorantes, saborizantes y edulcorantes
- Producción de ingredientes y probióticos
Campos de aplicación: industria alimentaria
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Proteasa Queso, formulas infantiles, gustosLipasa Gusto de quesosLactasa Conversión lactosaPectin metilesterasa Productos basados en frutasPectinasa Productos basados en frutas
Alimentos
Transglutaminasa Modificación de la viscosidadAmilasa Ajuste de harina, ablandado del panXilanasa Condicionamiento de la masaLipasa Estabilidad de la masaFosfolipasa Estabilidad de la masaGlucosa oxidasa Fortaleza de la masaLipo-oxigenasa Fortaleza de la masa, blanqueamiento del
panProteasa Galletitas
Panadería
Transglutaminasa Fortaleza de la masaFitasa Liberación de fósforoXilanasa Digestibilidad
Alimento animal
ß-glucanasa DigestibilidadPectinasa De-pectinización, clarificación de jugosAmilasa Tratamiento de jugos, cerveza de bajas
calorías
ß-glucanasa Degradación de tejido vegetalAcetolactato decarboxilasa Maduración cerveza
Bebidas
Lacasa Clarificación de jugos, gusto (cerveza)Celulasa Terminación de jeans , suavizado del
algodónAmilasa Reducción de tallePectato liasa Eliminación de depósitos en las fibrasCatalasa Terminación de blanqueadoLacasa Blanqueado
Textiles
Proteasa Queso, formulas infantiles, gustos
Lipasa Gusto de quesosLactasa Conversión lactosa
Pectin metilesterasa Productos basados en frutasPectinasa Productos basados en frutas
Alimentos
Transglutaminasa Modificación de la viscosidad
Amilasa Ajuste de harina, ablandado del pan
Xilanasa Condicionamiento de la masa
Lipasa Estabilidad de la masa
Fosfolipasa Estabilidad de la masa
Glucosa oxidasa Fortaleza de la masaLipo-oxigenasa Fortaleza de la masa, blanqueamiento del
pan
Proteasa Galletitas
Panadería
Transglutaminasa Fortaleza de la masa
Fitasa Liberación de fósforo
Xilanasa Digestibilidad
Alimento animal
ß-glucanasa DigestibilidadPectinasa De-pectinización, clarificación de jugos
Amilasa Tratamiento de jugos, cerveza de bajascalorías
ß-glucanasa Degradación de tejido vegetal
Acetolactato decarboxilasa Maduración cerveza
Bebidas
Lacasa Clarificación de jugos, gusto (cerveza)
Campos de aplicación: industria alimentaria
Algunas enzimas utilizadas en alimentación humana
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Peroxidasa Eliminación del exceso de coloranteLipasa Control de formación de pitch y
contaminantes
Proteasa Degradación de la biocapaAmilasa Cubrimiento de almidón, retirado de la tinta,
mejoramiento de desagüesXilanasa Blanqueado de pulpa
Papel y pulpa
Lacasa Blanqueado de pulpa
Celulasa Terminación de jeans , suavizado delalgodón
Amilasa Reducción de tallePectato liasa Eliminación de depósitos en las fibras
Catalasa Terminación de blanqueadoLacasa Blanqueado
Textiles
Peroxidasa Eliminación del exceso de colorante
Lipasa Control de formación de pitch ycontaminantes
Proteasa Degradación de la biocapaAmilasa Cubrimiento de almidón, retirado de la tinta,
mejoramiento de desagüesXilanasa Blanqueado de pulpa
Papel y pulpa
Lacasa Blanqueado de pulpa
Producción de Tipo enzima AplicaciónProteasa Limpiar manchas proteicasAmilasa Limpiar manchas de almidón
Lipasa Limpiar manchas de grasaCelulasa Limpieza, clarificación de colores, anti-
redeposición
Detergentes
Mananasa Limpiar manchas de mananosAmilasa Licuefacción de almidón y sacarificaciónAmiloglucosidasa SacarificaciónPululanasa SacarificaciónGlucosa isomerasa Conversión glucosa a fructosaCiclodextrina-glicosiltransferasa
Producción de ciclodextrina
Xilanasa Reducción de la viscosidad
Almidón ycombustibles
Producción de Tipo enzima AplicaciónProteasa Limpiar manchas proteicas
Amilasa Limpiar manchas de almidónLipasa Limpiar manchas de grasaCelulasa Limpieza, clarificación de colores, anti-
redeposición
Detergentes
Mananasa Limpiar manchas de mananos
Amilasa Licuefacción de almidón y sacarificación
Amiloglucosidasa SacarificaciónPululanasa SacarificaciónGlucosa isomerasa Conversión glucosa a fructosaCiclodextrina-glicosiltransferasa
Producción de ciclodextrina
Xilanasa Reducción de la viscosidad
Almidón y
combustibles
Proteasa Nutrición levadura
Algunas enzimas utilizadas en sectores industrialesCampos deaplicación:sectores
industriales
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VENTAS MUNDIALES DE ENZIMAS INDUSTRIALES (U$S millones)Año Tasa media de
crecimiento anual
Sector 1997 1998 2002 97-02Alimentos y alimentaciónanimal
705,0 729,7 833,1 3,5
Detergentes ylimpiadores
475,2 498,0 600,9 4,8
Textiles, cuero, pieles 161,0 164,2 182,7 2,0Pulpa y papel 97,6 104,3 136,0 6,9Químicos 59,2 60,8 67,6 2,7Total 1498 1557 1820 4,0
Campos de aplicación: sectores industriales
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Campos de aplicación: biocombustibles y polímeros
• Alconafta
• Biodiesel
• Biogás
• Plásticos biodegradables
• Hilos y sedas
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Inversiones y alianzas biotecnológicas
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País
U $ S m i l l o n e s
% d e R + D e n
b i o
t e c n o l o g í a r e f e r i d o a
l a i n v e r s i ó n t o t a l e n R + D
E
s t a d
o s U n i d o
s
A l e m
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F r a n
c i a
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C o r e a
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I s r a e l I t a
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A u s t r a l i a
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N u e v a Z e
l a n d
a
F i n l a n
d i a
S u d á
f r i c a
I s l a n d i a
N o r u e g
a
R e i n
o U n
i d o
P o l o
n i a
Inversión privada en R+D enbiotecnología (U$S millones)
Porcentaje de la inversióntotal de negocios en R+D
Inversión privada en R+D en biotecnología
de los países de la OECD
Islandia, Dinamarca y Nueva Zelanda invierten entre un cuarto y la mitadde su inversión privada en R+D en el campo de las biotecnologías
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( U $ S
m i l l o n e s x 1 0 0 0 )
( N ú m
e r o d e a c u e
r d o s )
Valor total de los acuerdosNúmero de acuerdos
Investigación biofarmacéutica y alianzas por productos
Los datos de Winhover reportan U$S 12.000 millones en acuerdos biofarmacéuticos; Burrill reporta U$S 17.000.Winhover incluye cualquier acuerdo que involucre una compañía de biotecnología; Burrill incluye todos losproductos potenciales y se concentra en la inversión en investigación de las compañías de biotecnología
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Participación de las 20 primeras compañías farmacéuticas
en los acuerdos totales de R+D
Fuente: Windhover, Burril & Company, Nature Biotechnology
Valor de los acuerdos
2 0 a c u e r d o s “ t o p ” e n t
r e
f a r m a c e ú t i c a s y b i o t e c n o l ó g i c a s
c o m o p o r c e n t a j e d e l t o
t a l
Número de acuerdosAño
A c u e r
d o s e n t r e l a s 2 0
f a r m a
c e ú t i c a s “ t o p ” y
c o m p a ñ í a s b i o t e c n o l ó g i c a s
c o m
o %
d e l t o t a l
Los tres últimos años muestran un acentuado declive en la participación de lasgrandes compañías farmacéuticas en acuerdos de R+D biotecnológica
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Biotecnología en la era post-genómica
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Una revolución en la revolución:
el advenimiento de la high throughput science
• Los campos paradigmáticos de esta tendencia son
. la genómica, la transcriptómica, la proteómica
. y la metabolómica
• La adquisición de datos en gran escala genera. organizaciones con alto grado de automatización
. y especialización del trabajo
• La clasificación y procesamiento de la información. requiere fuertes capacidades en bioinformática
• Se están generando nuevos esquemas interpretativos. que intentan comprender a los organismos como. sistemas o redes de subsistemas; esto implica una. profunda renovación conceptual y el desarrollo de. nuevos métodos experimentales
Arriba: microarreglo deDNA; abajo:pirosecuenciador de DNA
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La “high througput science ” está cambiando la
organización tradicional de la investigación biológica
• Plataformas dedicadas
• Instrumental costoso
• Capacidad bioinformática
• Diversidad de competencias
• Trabajo multidisciplinario
• Financiamiento estratégico
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Subsidios para biociencias Subsidios para biocienciascomo % del total de lossubsidios federales
Fuente: National Science Foundation
Año
P o r c e n t a j e d e l t o t a l d e
s u b s i d i o s f e d e r a l e s
U $
S m i l l o n e s x 1 0 0 0
Presupuesto federal en biociencias de Estados Unidos
Las biociencias representan el 54% del presupuesto federal de R+D por tercer ano consecutivo
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Biotecnología y propiedad intelectual
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La patentabilidad tiene relevancia
en biotecnología debidoal alto costo de la innovación,
a la relativamente fácil imitabilidadde las invenciones, y a la posibilidad
de generar caminos alternativos
La propiedad intelectual es un tema crítico
para la innovación biotecnológica
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Temas del debate sobre patentes biotecnológicas
• Descubrimiento vs. invención- Lo natural y lo no natural
• Grado de altura inventiva
- Nuevas aplicaciones de moléculas conocidas
- Altura inventiva: descripción y reproducibilidad
• Utilidad industrial
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• Amplitud de la cobertura: por ejemplo, número de. cultivos protegidos
• Alcance “horizontal” sobre variedades y “vertical”. sobre el germoplasma público
• Genes de resistencia naturales
• Patentes versus derechos de obtentor
Temas del debate sobre patentes biotecnológicas
Propiedad intelectual en vegetales:
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Ofensivas: presuponen desarrollo propio de I+Dy fuerte inversión
Defensivas: presuponen estrategias imitativas o
licenciamiento parcial
La mayor parte de los países
no desarrollados apelaría a estrategiasdefensivas por carecer de bases fuertes de I+D
Estrategias frente al patentamiento
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Biotecnología y Bioética
Las aplicaciones de la biotecnología plantean nuevos dilemas
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La Etica es la parte de la filosofía que tiene porobjeto la valoración moral de los actos humanos
La Bioética se ha fundado como una rama de laEtica destinada a examinar los problemas que
plantea la acción del hombre sobre el mundobiológico
Pretende proveer elementos que permitan una
discusión objetiva de los problemas derivadosde la biotecnología, independientemente de lasconcepciones religiosas particulares y de losintereses comerciales.
Las aplicaciones de la biotecnología plantean nuevos dilemas
éticos que remarcan la responsabilidad social de los biólogos
Las primeros temas que planteó la Bioética
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• Inicialmente la Bioética se ocupó de la relación
médico-paciente en el marco de las nuevastecnologías
• La problemática tradicional se refiere a temas tales
como la necesidad de consentimiento informado enla investigación clínica, el aborto y la eutanasia y laventa de órganos o tejidos.
• Más tarde, se incluyeron los problemas relacionadoscon los ecosistemas y la responsabilidad social
Las primeros temas que planteó la Bioética
se relacionaban con problemas biomédicos
El desarrollo de la biotecnología ha abierto
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• Reproducción asistida
• Diagnóstico prei-mplantatorio y selección de embriones• Terapia génica
• Clonación de individuos
• Células madre derivadas del embrión• Venta de órganos y tejidos
• Modificación genética de plantas y animales
• Conservación de la biodiversidad• Preservación de ecosistemas y medio ambiente
• Patentabilidad de organismos vivos
El desarrollo de la biotecnología ha abierto
nuevos temas de discusión en la agenda social
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Biotecnología y desarrollo nacional
La biotecnología es una herramienta estratégica
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La biotecnología es una herramienta estratégica
para el desarrollo de la Argentina
• Agricultura y ganadería
• Industria alimentaria
• Salud humana y animal
• Industria química
• Producción minera
• Recursos energéticos
• Recursos marinos y acuicultura
• Recursos forestales
• Remediación ambiental
Factores que favorecen la introducción
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Factores que favorecen la introducción
de biotecnología en la economía argentina
• El sector agroalimentario representa un porcentaje preponderantede las exportaciones argentinas. La innovación tecnológica en este
sector es crítica para mejorar la competitividad de la Argentina enel mercado mundial.
• Las industrias farmacéutica y de salud animal estánconsiderablemente desarrolladas. Más del 40% del mercado
interno es controlado por compañías de origen nacional.
• Argentina tiene una larga tradición de investigación enbiociencias. Dispone de un considerable número de recursoshumanos bien entrenados.
• Argentina es depositaria de un stock de biodiversidad muyimportante. Los recursos genéticos están distribuidos a lo largo
de regiones geográficas muy diversas.
Políticas públicas
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SETCIP:
• Programa Nacional de Biotecnología (1982-1989)
• Programa Prioritario de Biotecnología (1992-1996)
• Programa de Biotecnología. Plan Nacional de Ciencia y Tecnología (1998-2000)
• Planes Nacionales de Ciencia y Tecnología (desde 2002)
Iniciativas legislativas:
• Ley de Transferencia Tecnológica
• Ley de Ciencia y Tecnología• Ley de Promoción de la Biotecnología (en reglamentación)
• Ley de Bioseguridad (en discusión)
Instrumentos de financiación:
• Agencia Nacional para la Promoción de la Ciencia y la Tecnología
• Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)
• Centro Argentino-Brasileño de Biotecnología (CABBIO)
• Universidades Nacionales
p
P é l A ti h did
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¿Porqué la Argentina no ha podido
desarrollar biotecnología propia?
• Ausencia de políticas sectoriales de largo
. plazo
• Desconexión del sistema de ciencia. y tecnología
• Cultura científica academicista e individualista
• Cultura empresarial inmediatista y poco innovadora
• Escasa disponibilidad de capital de riesgo
• Desvalorización social del rol de la ciencia
Se requiere revertir la degradación
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• Incrementar los presupuestos de investigación y establecer. prioridades en forma sostenida en el tiempo.
• Incrementar el ritmo de formación de recursos humanos en. todos los campos relacionados con la biotecnología.
• Reorientar y coordinar la investigación en las grandes
. instituciones (INTA, CONICET) para adaptarla a las
. prioridades del país y al nivel de excelencia exigido.
• Implementar iniciativas estratégicas en investigación. .. Propender a la reunión de masas críticas.
• Promover los mecanismos de transferencia tecnológica, ajustar. la legislación referida a propiedad intelectual y formar recursos. expertos en estos campos.
Se requiere revertir la degradación
del sector científico-tecnológico
R i i l úbli
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• Desarrollo interfases de transferencia competentes entre el sector
. Público y el sector privado.
• Fondos destinados al patentamiento y asesoramiento legal. adecuado.
• Estímulo al patentamiento surgido de alianzas público-público. y público-privadas.
• Creación de Depósitos de Microorganismos y de Autoridades. Nacionales de Depósito.
• Acceso y análisis de los bancos internacionales de patentes.
Requerimientos a encarar por el sector público
El desarrollo de una biotecnología propia requiere
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El desarrollo de una biotecnología propia requiere
un papel más activo por parte del Estado
• Políticas y estrategias para el sector biotecnológico
• Incremento de la inversión en investigación básica
• Medidas de promoción para el desarrollo tecnológico
• Medidas para incentivar la demanda de innovación
• Convocatoria a los actores sociales y productivos
• Marcos jurídicos y regulatorios de calidad internacional
• Armonización de políticas con los países vecinos