Medicamentos Biotécnológicos

Biologia Celular e Molecular, Imunologia, Farmacologia I e II, Farmacoterapia I e II

Os conteúdos programáticos elencados focam as metodologias biotecnológicas vigentes, do enquadramento teórico às especificidades das condições experimentais para obtenção e produção em escala de medicamentos biotecnológicos aprovados para uso humano, bem como de biomateriais inovadores com aplicações em saúde. Por outro lado, munir-se-á os estudantes com conhecimentos vanguardistas na área da biomedicina e regeneração de tecidos, uma área emergente.

Este programa será ministrado com metodologias de ensino (ME) que combinam estratégias de inovação pedagógica através de momentos de aprendizagem ativa, centrada no estudante, tendo em vista a aquisição de competências de pensamento sistémico, postura crítica e resolução de desafios associados a estratégias de obtenção de fármacos biotecnológicos, biomateriais e medicina regenerativa, bem como as respetivas aplicações:

 ME1 – Ensino expositivo interativo através de meios audiovisuais adequados, com momentos ativos de aprendizagem individual centrados na resolução de problemas reais em biotecnologia para aplicação do conhecimento: Plataforma Mentimeter (Worlcloud, Q&A, Multiple Choice, Ranking tools) [Módulos 1-7]

ME2 – Ensino expositivo interativo através de meios audiovisuais com momentos ativos de aprendizagem em grupo centrados na análise e discussão de artigos científicos da área para aplicação do conhecimento: Atividades Jigsaw [Módulos 1-7]

ME3 – Ensino expositivo interativo através de meios audiovisuais com momentos ativos de aprendizagem em grupo centrados na análise e discussão de artigos científicos da área para aplicação do conhecimento: Atividades Think-Pair-Share [Módulos 1-8]

ME4 – Ensino baseado no planeamento e resolução: a prática é orientada para a ação com a resolução de desafios que permitem o desenvolvimento de competências em biofármacos e no estabelecimento de biossimilaridade [Módulo 3 e 8]

ME5 – Ensino baseado no projeto: a prática é orientada para a ação com o desenvolvimento um projeto de investigação em biossimilaridade à luz das guidelines EMA. O docente dinamiza o processo de aprendizagem através de orientação síncrona na Plataforma Jamboard [Módulo 8]

ME6 – Ensino baseado no projeto: a prática é orientada para a ação com a apresentação do projeto desenvolvido em grupo, em formato Pitch, tendo em vista o ganho de competências de comunicação oral em biotecnologia[Módulo 8]

 Os alunos são motivados a organizar o seu processo de aprendizagem valorizando as capacidades de aprender e trabalhar em colaboração. O método expositivo, necessário para a aquisição de conhecimento estruturado, é coadjuvado pela análise de artigos científicos, em contextos de aprendizagem centrados no estudante nos campos cognitivo, colaborativo e comportamental, fomentando a sistematização de competências. Por outro lado, a resolução de desafios e a construção de projetos são metodologias dinâmicas, motivadoras, que empoderam os alunos para uma atitude crítica, reflexiva e colaborativa no tema em apreço.

Esta unidade curricular visa proporcionar conhecimentos resultantes dos avanços científicos e tecnológicos atuais na área dos Medicamentos Biotecnológicos. No final, espera-se que o estudante seja capaz de:

 C1 – Integrar e aplicar os conhecimentos adquiridos em áreas emergentes da biotecnologia molecular e processos biotecnológicos, particularmente na vertente do biofármaco aplicado à saúde humana

C2 – Conhecer os principais medicamentos biotecnológicos, respetivas ações farmacológicas e indicações terapêuticas

C3 – Planear e propor metodologias de produção de biofármacos e o desenho de estratégias terapêuticas inovadoras assentes numa metodologia multidisciplinar articulando competências de resolução integrada de problemas

C4 – Conhecer os protocolos e regulamentação aplicável ao estabelecimento de biossimilaridade

C5 – Desenvolver o raciocínio científico e tecnológico, bem como capacidades de comunicação oral e escrita, utilizando a terminologia científica adequada, potenciando as competências de colaboração e pensamento crítico

Matriz teórica (T) e teórico-prática (TP)
Módulo 1. Conceitos da Biotecnologia Molecular e Bioprocessos (2h T)
1.1. DNA recombinante e hibridoma
1.1.1. Vetores de clonagem
1.1.2. Hospedeiros
1.1.3. Bioprocessos
1.2. Biofármacos versus Fármacos convencionais

Módulo 2. Obtenção de biofármacos (4h T)
2.1 Produção de proteínas recombinantes e anticorpos monoclonais
2.2. Sistemas pro/eucarióticos de expressão heteróloga
2.3. Modificações pós-traducionais
2.4. Engenharia de proteínas
2.5. Mutagénese dirigida
2.6. Mutagénese combinatorial

Módulo 3. Classes de biofármacos (4h T + 2h TP)
Métodos de obtenção, ações farmacológicas e indicações terapêuticas das seguintes classes de medicamentos biotecnológicos:
3.1. Fatores sanguíneos
3.2. Hormonas
3.3. Fatores de crescimento
3.4. Citoquinas
3.5. Enzimas
3.6. Anticorpos monoclonais

Módulo 4. Biomateriais, nanotecnologia e sistemas de libertação (6h T)
Métodos de obtenção e inovação terapêutica de nanofármacos com AIM (FDA/EMA):
4.1. Formulações nanofarmacêuticas baseadas em nanocristais
4.1.1. Aprepitant, forma nanocristalina
4.1.2. Hidroxiapatite de cálico, pasta nanocristalina
4.1.3. Rapamicina, forma nanocristalina
4.1.4. Fosfato -tricálcico, forma nanocristalina
4.1.5. Fenofibrato, forma nanocristalina
4.2. Formulações nanofarmacêuticas baseadas em lipossomas
4.2.1. Daunorrubicina lipossómica
4.2.2. Irinotecano lipossómico
4.2.3. Citarabina lipossómica
4.2.4. Vincristina lipossómica
4.2.5. Anfotericina B lipossómica
4.2.6. Associação de daunorrubicina e citarabina encapsuladas em lipossomas
4.3. Formulações nanofarmacêuticas baseadas em polímeros
4.3.1. Certolizumab peguilado
4.3.2. Adenosina deaminase peguilada
4.3.3. Filgastrim peguilado
4.3.4. L-asparaginase peguilada
4.3.5. Interferão -2ª peguilado
4.3.6. Epoetina  metoxipeguilada
4.4. Outros tipos de formulações nanofarmacêuticas baseados em polímeros e proteínas
4.4.1. Acetato de glatirâmero
4.4.2. Nanosuspensão polimérica de acetato de leuprolide
4.4.3. Estradiol encapsulado, emulsão micelar
4.4.4. Triamcinolona, hidrogel PLGA
5. Paclitaxel conjugado com NPs-albumina
6. Nanopartículas (NPs) e in vivo imaging (smart imaging)

Módulo 5. Produção de Vacinas (4h T + 2h TP)
5.1. Vacinas atenuadas/inativadas
5.2. Proteínas/polissacarídeos purificados
5.3. Proteínas recombinantes
5.4. Ácidos nucleicos

Módulo 6. Terapia génica (4h T)
6.1. Vetores virais
6.2. Vetores não virais
6.3. Introdução/substituição de genes e modulação da expressão génica
6.4. Reparação génica
6.4.1. Zinc Fingers
6.4.2. Talen
6.4.3. CRISPR/Cas9

Módulo 7. Terapia celular e engenharia de tecidos (2h T)
7.1. Células estaminais (CE): potencialidades, limitações e aplicabilidade
7.1.1. CE embrionárias/pluripotentes induzidas
7.1.2. CE multipotentes

Módulo 8. Biossimilares (2h T + 10h TP)
8.1. Nomenclatura e Sistema de designação internacional (INN)
8.2. Produto de referência
8.3. Diferenças entre biossimilares e medicamentos genéricos
8.4. Fases de desenvolvimento de um biossimilar
8.4.1. Quality-by-design (QbD)
8.4.2. Quality target product profile (QTPP)
8.4.3. Critical Quality Attributes (CQAs)
8.5. Guidelines para a investigação de biossimilaridade (EMA)
8.5.1. Estudos comparadores pré-clínicos
8.5.2. Estudos comparadores clínicos
8.5.2.1. Segurança
8.5.2.2. Eficácia
8.5.2.3. Estudos de farmacocinética e farmacodinâmica
8.5.2.4. Imunogenicidade
8.5.2.5. Gestão de risco
8.6. Monitorização de segurança pós-AIM
8.7. Intercambiabilidade e substituição de biossimilares
8.8. Aspetos económicos do uso de biossimilares

Módulo 9. Etapas de um processo biotecnológico industrial (2h T + 1h TP)
9.1. Processos a montante
9.2. Fermentação e Biotransformação
9.3. Preparação a jusante
9.4. Produto puro
9.5. Aplicações bioinformáticas

NAO

Bibliografia primária
– Advances in Pharmaceutical Cell Therapy – Principles of Cell-Based Biopharmaceuticals
https://doi.org/10.1142/9240 | November 2015. By (author): Christine Günther, Andrea Hauser and Ralf Huss ISBN 978-981-4616-78-2
– Crommelin Daan J. A. 340; Pharmaceutical biotechnology. ISBN: 978-1-4200-4437-9

Bibliografia secundária

– Cell Therapy – Current Status and Future Directions. Editors – Dwaine F. Emerich; Gorka Orive. DOI https://doi.org/10.1007/978-3-319-57153-9. Springer International Publishing AG 2017. Humana Press, Cham. ISBN 978-3-319-57152-2
– Biomaterials Science (Fourth Edition) – William R. Wagner, Shelly E. Sakiyama-Elbert, Guigen Zhang, Michael J. Yaszemski, Buddy D. Ratner, Allan S. Hoffman, Frederick J. Schoen, Jack E. Lemons. Academic Press,2020. ISBN 9780128161371. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816137-1.05001-7.