Biotechnologija medicinoje
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Dalykas skirtas supažindinti studentus su moderniais biotechnologijų taikymais medicinoje. Studijų metu studentai įgys žinių apie genų terapijos metodus, taikymus, perspektyvas. Taip pat bus supažindinami su genų raišką slopinančių RNR molekulių taikymais, genų raiškos tyrimo metodais, mikrogardelių technologijomis, kamieninių ląstelių technologijomis ir perspektyvomis, kaulų čiulpų transplantacijos technologijomis, dirbtinio apvaisinimo būdais, prenatalinės diagnostikos metodais.
Dalyko anotacija užsienio kalba
The general objective of the course is to provide a one semester overview of modern biotechnology applications for medicine. During the course students will be introduced with methods and new developments of gene therapy, its application and perspectives. In addition student will be presented with methods for evaluation of gene expression, microarray technologies, interfering RNA application, stem cell technologies and perspectives. Special attention will be given to technologies of bone marrow transplantation artificial insemination and methods for prenatal diagnostics.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Ląstelės biologija, bendroji genetika, biochemija, molekulinė biologija, biofizika
Dalyko studijų rezultatai
Įgys žinias apie: biotechnologijų taikymą medicinoje, genų terapijos metodus, perspektyvas medicinoje, kamieninių ląstelių technologijas ir perspektyvas, kaulų čiulpų transplantavimą, dirbtinį apvaisinimą, antikūnų inžineriją.
Suvoks: esmines biotechnologijos medicinoje sąvokas, tyrimo metodus, problemas, biotechnologinių vaistų pranašumą, biotechnologijos medicinoje ir kitų mokslų tarpusavio santykį.
Gebės: paaiškinti pagrindines biotechnologijos medicinoje sąvokas; apibūdinti šiuolaikinės biotechnologijos medicinoje problemas, pasiekimus ir uždavinius; suvokti problemas, susijusias su biotechnologijos naudojimu žmogaus ligų gydymui; suprasti vaistų veikimo principus ir biotechnologinių vaistų pranašumus; suprasti racionalius vaistų kūrimo principus; suvokti biotechnologinių preparatų gamybos metodus taikyti biotechnologijos medicinoje žinias kitų programos dalykų studijose ir moksliniame darbe.
Dalyko turinys
Paskaitos:
1. Biotechnologija medicinai ir jos ryšys su kitais mokslais. Įgimtos ir įgytos ligos bei biotechnologiniai metodai jų gydymui.
2. Genų terapijos metodai. Virusiniai vektoriai.
3. Nevirusiniai vektoriai. Elektroporacijos ir sonoporacijos taikymas genų terapijai.
4. Nervų sistemos genų terapija. Vėžinių susirgimų genų terapija.
5. Antisensorių kūrimas bei jų taikymas medicinoje. siRNR ir miRNR panaudojimas. Transgeninių gyvūnų kūrimas ir panaudojimas biomedicinoje.
6. Genų raiškos tyrimo metodai. Mikrogardelių technologijos ir jų taikymas medicinoje.
7. Šiuolaikinė mikroskopija ir fluorescentinė in situ hibridizacija. FISH metodologija. FISH metodų pritaikymas diagnostikoje, biotechnologiniai žymenų sprendimai.
8. Regeneracinė medicina. Kamieninės ląstelės – terapijai. Kamieninių ląstelių bankai.
9. Kaulų čiulpų transplantacijų rūšys, dabartis ir perspektyvos. KČ transplantacija Lietuvoje. Kamieninių ląstelių populiacijų po transplantacijos nustatymo naujausios technologijos.
10. Lyčių nevaisingumo priežastys. Dirbtinis apvaisinimas. Dirbtinio apvaisinimo būdai. Prenatalinės diagnostikos tyrimo metodai. Prenatalinio genetinio konsultavimo esmė ir reikalingumas.
11. Antikūnų inžinerija. Genetinė imunizacija.
12. Biotechnologiniai antibiotikų, vakcinų ir kitų vaistinių medžiagų gamybos metodai.
13. Trumpų pasikartojančių sekų analizės metodų taikymas chimerizmo ir individo identifikavimo tyrimuose.
14. Genetiškai modifikuotų organizmų ir augalų biotechnologijų panaudojimas medicinoje.
15. Naujausi biotechnologijos pasiekimai ir jų taikymo perspektyvos.
Laboratoriniai darbai:
1. Plazmidžių su markeriniais genais dauginimas.
2. Plazmidžių išskyrimas naudojant Mini-Prep, bei jos koncentracijos ir švarumo nustatytmas.
3. Genų pernaša į ląsteles in vitro naudojant elektroporaciją
4. Genų raiškos efektyvumo vertinimas.
5. Genų pernaša į ląsteles in vitro naudojant sonoporaciją bei genų raiškos efektyvumo vertinimas.
6. Transfekcijos efektyvumo įvertinimas in vitro pagal perneštos DNR kiekį, naudojant PGR metodą.
7. Mutacijų identifikavimas ir analizė: pacientų sekvenavimo ir kitų metodų rezultatų analizė.
8. Laboratorinio tyrimo atsakymo siejimas su paciento klinika. Mutacijų aprašymas pagal standartizuotą sistemą.
9. Individo identifikavimo tyrimai paremti specifinių žmogaus DNR sekų analizės tyrimu.
10. Giminystės ryšių nustatymas, analizė ir palyginimas.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos (P) 45 val.
Laboratoriniai darbai (L) 15 val.
Savarankiškas darbas 94 val.
Kolokviumas, egzaminas 6 val.
Iš viso 160 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Tarpinis testas (koliokviumas) raštu sudaro 30 % galutinio studentų žinių įvertinimo. Laboratoriniai darbai – 20 %. Egzaminas - 50 % galutinio žinių įvertinimo, vertinamas tik atlikus laboratorinius darbus ir pilnai už juos atsiskaičius.
Literatūra
1. 2010 Ninfa, Alexander J. Fundamental laboratory approaches for biochemistry and bioetechnology / Hoboken (N.J.)
2. 2010 Functions and biotechnology of plant secondary metabolites Blackwell Publishing Ltd
3. 2004 A. Thomson & J.McWhir. Gene targeting and embryonic stem cells London ; New York [N.Y.] : Bios Scientific
4. 2000 J. M. Walker and R. Rapley. Molecular biology and biotechnology Cambridge : Royal Society of Chemistry
Papildoma literatūra
5. 2009 Medical Biotechnology Elsevier
