Taller de discusi

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Taller de discusión sobre
FARMAGRICULTURA MOLECULAR
CONABIO
Miercoles 7 de junio de 2006. México DF.
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• Muchos sistemas de expresión
• Varios cientos de proteínas expresadas (45
  antígenos a 2003)
• Sistema práctico, económico y seguro
• Por considerar
• calidad y homogeneidad del producto
• Procesamiento del material agrícola bajo
  condiciones GMP
• Bioseguridad

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Producción de proteínas en plantas entre
2 y 10 del costo en microorganismos 0.1
del costo en células animales (función de Y)
Animales transgénicos limitaciones para el
escalamiento. 1 bushel de maíz con avidina como
20 de la proteína total soluble de la semilla,
es equivalente a 1 ton de huevos de gallina y con
0.5 del costo. Rendimientos entre 0.1 y 1
requeridos para que el proceso sea económicamente
viable. La viabilidad es también función de la
pureza requerida en la proteína. Ensamblaje de
las proteínas similar al de animales, ventaja
sobre microorganismos, aunque diferencias en la
glicosidación.
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Procesos mas avanzados para la producción de
anticuerpos Avicidina. Inmunoglobulina que
reconoce el modulo de adhesión antiepitelial
EpCAM) marcador de cáncer colo-rectal con
propiedades anticancerígenas. Producido en maíz
por NeoRx y Monsanto. Suspendido por problemas de
diarreas como consecuencia del tratamiento en la
Fase II de desarrollo. CaroRx. Inmunoglobulina
que se expresa en tabaco (4 genes). Reconoce la
principal proteína de adhesión de S.mutans.
Anticariogénico. Fase II. T84.66 Anticuerpo
monoclonal que reconoce un antígeno
carcinoembriónico (CEA) un marcador de carcinomas
(cáncer epitelilal). Producido en muchas
plantas. Anti HSV y anti RSV. Reconoce una
glicoproteína del virus simplex del herpes.
Producido en Soya. Previene la transmisión
vaginal del virus en animales de lab. Epicyte
Pharmaceutical. 38C13. Anticuerpo scFv que
reconoce linfocitos B malignos de la linea
celular 38C13. Podrían ser usados para tratar
células B malignas (linfoma non Hodgking) (Large
Scale Biology Corp. Fase I). PIPP. Reconoce a la
gonadotropina coriónica humana (hCG). Inhiben la
producción de testosterona, estimulada por hCG.
Podrían usarse para tratar tumores que producen
hCG, pruebas de embarazo y contracepción de
emergencia.
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Mayor abundancia de proteínas en maíz
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Mas de 100 pequeñas compañías con una docena de
productos Prodigene (maíz) Epicyte Large Scale
Biology SemBioSys Genetics (Fusión con oleosinas
y recuperación con el aceite) Meristem
Therapeutics (líder europeo) Chlorogen (Sistema
TG de cloroplastos) Phytomedics Medicago
(Canadiense alfalfa) CropTech (quiebra)
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• Selección del sistema de producción.
• Leafy Crops
• Las proteínas expresadas en órganos vegetativos
  no requieren del proceso de floración, por lo que
  pueden cosecharse antes de que produzcan polen.
• Problema principal medio ambiente acuoso que
  genera inestabilidad
• y por ende la necesidad de congelar las hojas
  después de cosechadas.
• Problemas de interferencia con el metabolismo de
  la planta
• Problemas de Bioseguridad ante herbívoros

TABACO Tecnología bien establecida para
transferencia y expresión de genes alto
rendimiento en biomasa producción prolífera de
semilla existencia de infraestructura para el
procesamiento Mínimo riesgo de que se introduzca
a la cadena alimentaria Problemas con la
producción de alcaloides y fenólicos
ALFALFA (Medicago Inc.) y SOYA. Fijadores de
Nitrógeno. La alfalfa tiene alto rendimiento en
biomasa y permite hasta 9 cosechas al
año. LECHUGA (hepatitis B)
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PRODUCCION EN LA SEMILLA Varios cereales Maíz,
arroz y trigo Algunas leguminosas chícharos y
soya Rendimiento (del cultivo y de la proteína),
facilidad de transformación y escalabilidad. Con
el promotor óptimo CaMV 35S para tabaco y ubi-1
para arroz, entre arroz, trigo, chícharos y
tabaco, el arroz expresó la mayor cantidad de
anticuerpo Fv de una cadena, pero el tabaco el
rendimiento por ha mayor. Maíz Alta biomasa
facilidad de transformación in vitro, facilidad
de escalamiento. Producción a gran escala por
Prodigene de avidina y b-glucuronidasa
disponibles en Sigma Inc. anticuerpos
recombinantes. Se ha demostrado que los
anticuerpos en semillas son estables hasta por 3
años en semillas a temperatura ambiente. PRODUCCI
ON EN FRUTAS Y VEGETALES La principal ventaja es
aquellas proteínas que no requieren purificación
y pueden ser consumidas directamente
vacunas. Sistemas de transformación para papas,
tomates (68ton/ha) usados para producir la 1ª
vacuna de plantas contra la rabia y plátanos. Una
alternativa es la expresión en fusión con
oleosinas la infección directa de la planta con
virus, y finalmente el cultivo de células
vegetales en suspensión.
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TABACO TRIGO ARROZ
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Consideraciones sobre bioseguridad. (Plant
Physiol 2003) Animal Plant Health Inspection
Service APHIS, USDA. Multa en el 2000 a
ProdiGene Inc por no seguir la regulación en Iowa
y Nebraska. En Iowa el movimiento de polen de
maíz en el que se producía una vacuna para cerdos
obligó a incinerar 63 ha de maíz. En Nebraska no
se colectó y destruyó el maíz residual de una
prueba y contaminó medio millón de bushels de
soya sembrados al año siguiente. Multados con
250,000 dólares, más los 3.5M que requirió para
comprar y destruir la soya contaminada. En 2002,
53ha dedicadas a experimentos de campo, en 34
sitios (aprox 2ha/sitio). El 75 son con
maíz. En 2003 la Food Processors Association
urgen a la FDA de asegurar 100 de garantía de
que se impedirá la contaminación de la cadena
alimentaria humana y animal. Maíz a 200m
resulta en un 0.1 de polinización cruzada
(National Academy of Sciences 2000). Starlink
en 10 de las 110,000 pruebas realizadas por los
inspectores federales de la USDA.
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• Reglas de la APHIS-USDA
• Etiquetado como producto industrial
  farmacéutico.
• Perímetro de fallow zone de 16m
• No sembrar ningún producto en la siguiente
  cosecha
• Sitios e infraestructura ad hoc
• Maquinaria y personal especializado.
• En el caso de maíz ningún otro maíz sembrado a
  1.6Km a la redonda de la
• zona de experimentación o bien 800m si se usan
  bolsas en las mazorcas.
• La prueba debe iniciarse 28d antes o 28d después
  de sembrar cualquier maíz
• más allá de la zona especificada, para evitar que
  coincida la floración.
• Inspecciones múltiples de APHIS
• Consultas abiertas al público.
• Solicitud de la PEW Initiative On Food
  Biotechnlogy 2003 de moverse a cientos
• de millas del cinturón de maíz (y del Centro de
  Origen?)

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• Sistemas de confinamiento genético
• Terminator. Un sistema que bloquea la
  transcripción de genes,
• impidiendo el desarrollo del embrión.
• Apomixis
• Incompatibilidad genómica
• Introducción del transgene en el DNA del
  cloroplasto, ya que en
• muchas plantas éste no se transfiere del polen
  al huevo.
• Manipulación del nivel de metilación del DNA
• Introducción del transgene mediante infección con
  virus durante
• el cultivo.

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