Bi9017 Buněčné biotechnologie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Tomáš Bárta, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Dáša Bohačiaková, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Ondřej Bernatík, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 17. 2. až So 24. 5. Čt 10:00–11:50 D36/215
Předpoklady
Bi1700 Buněčná biologie && Bi4020 Molekulární biologie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je poskytnout studentům hluboké teoretické znalosti v oblasti buněčných biotechnologií. Zaměřuje se na práci s různými typy kmenových buněk, imunoterapeutické přístupy, metody tkáňového inženýrství, technologické procesy pro derivaci organoidů a tumoroidů, produkci biologických látek a roli extracelulárních vesikulů v buněčné komunikaci a regenerativní medicíně. Dále se zabývá principy genové terapie, a to nejen pro léčbu vzácných onemocnění. Důraz je kladen na porozumění moderním technologiím, jako jsou CRISPR/Cas9, organoidy, orgány na čipech a genová terapie, a jejich aplikaci ve výzkumu a klinické praxi.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu budou studenti schopni: o Popsat a vysvětlit klíčové principy a aplikace buněčné biotechnologie, včetně práce s kmenovými buňkami, imunoterapie, tkáňového inženýrství, derivace organoidů a tumoriodů a produkce biologických látek. o Analyzovat a hodnotit možnosti využití extracelulárních vezikulů (EVs) v buněčné komunikaci a regenerativní medicíně. o Kriticky zhodnotit výhody a limity moderních technologií, jako jsou CRISPR/Cas9, organoidy, orgány na čipech, EVs a genová terapie.
Osnova
  • 1. Úvod – Seznámení s průběhem předmětu, požadavky na studenty, přehled aktuálně využívaných buněčných biotechnologií a metodiky: pluripotentní kmenové buňky, mesenchymální kmenové buňky, imunoterapie, produkce biologických látek a rekombinantních proteinů, metody jako buněčné kultury, CRISPR/Cas9, atd. 2. Změna osudu buňky (buněčný reprogramming) – přeprogramování somatických buněk do pluripotentního stavu, transdiferenciace, epigenetický reprogramming, modelování nemocí, aplikační potenciál a probíhající klinické studie. 3. Aplikační potenciál pluripotentních kmenových buněk – definice, biologie, aplikační potenciál, probíhající a ukončené klinické studie. 4. Dospělé kmenové buňky a tkáňové banky – definice, funkce in vivo, typy, způsoby izolace, možnosti aplikace, probíhající klinické studie; tkáňové banky – provoz, uchování tkání a buněk a jejich využití. 5. Organoidy a orgány na čipech – definice, typy, příprava, využití ve výzkumu a klinické praxi; orgány na čipech – konstrukce a využití. 6. Organoidy a tumoroidy – detailní pohled na typy a aplikace - retinální organoidy, asembloidy, nádorové organoidy (tumoroidy), ovariální tumoroidy, výhody a limity organoidů a tumoroidů. 7. Tkáňové inženýrství – decelularizace tkání, 3D tisk, povrchy pro růst a specifikaci buněk a tkání, využití a aplikační potenciál. 8. „From bench to bedside“ – čisté prostory: význam, fungování, podmínky pro klinické aplikace buněčných terapií, genová terapie. 9. Imunoterapie I – vývoj imunitního systému, aktivní a pasivní imunoterapie, aplikace, léčba pomocí protilátek (monoklonální, polyklonální, rekombinantní), využití v moderní medicíně. 10. Imunoterapie v onkologii – protinádorová léčba: inhibitory kontrolních bodů, chimérické antigenní receptory T lymfocytů, protinádorové vakcíny, princip syntetické letality, inhibitory PARP. 11. Buněčné technologie pro produkci biologických látek a rekombinantních proteinů – systémy pro produkci (bakteriální, kvasinkové, savčí), příprava organismů, rozsah produkce. 12. Extracelulární vezikuly (EVs) a jejich terapeutický potenciál – charakteristika EVs, biogeneze, funkce; EVs z mesenchymálních kmenových buněk; role v buněčné komunikaci; možnosti využití v regenerativní medicíně; terapeutický potenciál při léčbě zánětlivých a degenerativních onemocnění. 13. Vzácná onemocnění a genová terapie – definice, výzvy, principy genové terapie, přístupy genové terapie k léčbě vzácných onemocnění, příklady úspěšné genové terapie pro vzácné choroby, výzvy a budoucnost genové terapie. 14. Prezentace studentů - projekt zadaný během semestru.
Výukové metody
Výuka je vedena formou přednášek, které kombinují teoretické základy s praktickými příklady. Důraz je kladen na interaktivní diskuse a analýzu případových studií. Vybraní experti z oboru budou zváni k prezentaci specializovaných témat. Studenti mohou aktivně zapojit své znalosti při řešení konkrétních problémů z oblasti buněčných biotechnologií. Dále si studenti připraví prezentaci odborného článku dle vlastního výběru na téma, které je zajímá, v oblasti buněčných biotechnologií. Úspěšná prezentace je podmínkou pro připuštění k závěrečné zkoušce.
Metody hodnocení
Hodnocení zahrnuje písemný závěrečný test zaměřený na teoretické znalosti a aplikaci metod buněčné biotechnologie, který je následován ústní zkouškou. Prerekvizitou ke zkoušce je splnění projektového úkolu, jenž bude zadán během semestru (studentské prezentace se budou konat místo poslední přednášky).
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/Bi9017