Control de Calidad de Biológicos

La biotecnología se refiere al uso de organismos vivos o sus productos para modificar la salud humana o el medio ambiente. Es utilizada para crear nuevos productos a partir de materias primas, como en el caso de estudiantes y desechos.

Producto Biológico: Cualquier virus, suero terapéutico, toxina, antitoxina o producto análogo, aplicable a la prevención o tratamiento de las enfermedades humanas.

Los organismos son resguardados, provenientes de otras especies. La biotecnología es un conjunto de biología, química e ingeniería para la manipulación de biorreactores con el fin de utilizar los productos, considerando la microbiología y el pH más estable.

Tecnología Recombinante

Busca ser más competitiva en condiciones estériles.

Bases de la Tecnología Recombinante

• Generación y selección del fragmento del ADN deseado.
• Inserción del ADN en un vector.
• Introducción de los vectores en las células hospederas.
• Multiplicación y selección de clones.
• Expresión del producto deseado.

Las herramientas necesarias son 3:

• Enzimas de restricción: Cortan una molécula de ADN en cualquier sitio donde se presente una secuencia específica.
• Exonucleasas: Cortan los extremos de la molécula de ADN.
• Endonucleasas: Rompen el enlace fosfodiéster en cada una de las cadenas de la doble hélice; pueden romper una cadena de la doble hélice.

Tipos de Enzimas de Restricción

• Tipo 1: Una sola enzima (con 3 subunidades) tiene actividad de restricción (corta) y modificación (metila). Al reconocer la secuencia específica de ADN, corta al azar en sitios distintos al sitio de reconocimiento, ya sea corriente arriba o corriente abajo. El corte deja extremos cohesivos. Necesitan de ATP para moverse en el ADN, desde el lugar de reconocimiento hasta el sitio de corte (unas 1000 pares de bases aproximadamente), además de SAM (S-adenosil-metionina) y Mg⁺⁺.

• Tipo 2: Solo tienen actividad de restricción. Otras enzimas llevan a cabo la metilación. El corte es efectuado en el sitio de reconocimiento, o bien, cerca de él, por lo que el corte es consistente y predecible. Por esta característica es que son muy utilizadas para clonación de genes, ya que al cortar en sitios específicos se pueden recuperar secuencias conocidas. Solo requieren Mg⁺⁺ como cofactor, no necesitan de ATP.

• Tipo 3: Se utiliza una enzima oligomérica que realiza todas las actividades enzimáticas. Tienen función de restricción y modificación. Cortan de 25 a 27 pares de bases lejos del sitio de reconocimiento, dejando extremos cohesivos. Requieren dos secuencias de reconocimiento en orientación opuesta en la misma cadena de ADN. Necesitan ATP, Mg⁺⁺ y SAM (S-adenosil-metionina) como cofactores.

Nomenclatura de las Enzimas de Restricción

1. Las primeras tres letras corresponden al nombre científico del microorganismo (ej. Escherichia coli (Eco); Haemophilus influenzae (Hin)); y por ello las tres primeras letras del nombre se escriben en cursiva.
2. La cepa o estirpe si la hubiese (ej. EcoR, aislada de la cepa «RY13» de E. coli).
3. En números romanos, un número para distinguir si hay más de una endonucleasa aislada de esa misma especie. No confundir con el tipo de enzima de restricción.
4. Todas deberían llevar delante una R de restricción o una M de metilasa según la función de la enzima, pero generalmente se omite.
5. El número romano indica el orden de caracterización de las enzimas, dado que han sido aisladas en una cepa.
6. La letra R indica que se trata de una endonucleasa.

Vectores de Clonación

Son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados mediante técnicas de ADN recombinante. Para que sirva de vector, una molécula debe ser capaz de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta. También tiene que tener secuencias de reconocimiento que permitan la inserción del fragmento de ADN a clonar.

Los requerimientos son:

• Origen de replicación.
• Un marcador de selección.
• Sitios de clonación (un sitio donde se reconoce la enzima para insertar el ADN de recombinación).
• Conjugación.

Hay tres tipos de vectores de combinación.

Hospedero Competente: Puede obtener los plásmidos en las bacterias para hacer un pili bacteriano, para meter el inserto en la bacteria donde están las características de resistencia.

Virus de Material Genético: Introduce en los virus las proteínas funcionales. Los virus intervienen de manera natural; una bacteria es capaz de obtener ADN libre del medio ambiente, confiriéndole resistencia. No todas las bacterias son competentes para el ADN.

Para la transformación de los linfocitos se cuenta con la electroporación, que consiste en hacer orificios en la membrana para introducir el ADN. Otros métodos incluyen:

• Tratamiento de Calcio.
• Microinyección.
• Lipofección.
• Bombardeo de Partículas.
• Choque térmico.

Técnicas de PCR: Uso de «primers» de las cadenas para introducirlos en las plantas.

Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP)

Se originó en 1959. Tiene fundamentos científicos y sistemáticos, permitiendo identificar peligros específicos para los riesgos (microbiológicos, biológicos y químicos) para cada producto. Hace hincapié en las medidas preventivas (puntos críticos).

Todos los sistemas de HACCP son susceptibles de cambios que pueden derivar de los avances en el diseño de equipo, los procesos de elaboración o el sector crítico.

Finalidad del HACCP

Tiene la finalidad de garantizar la inocuidad de los productos, facilitando así mismo la inspección por parte de las autoridades de reglamentación y promover el comercio internacional. Requiere una disposición y compromiso por parte de la dirección y el personal, así como un enfoque multidisciplinario. Es compatible con todos los sistemas de calidad y es aplicable en cualquier punto de la cadena de producción.

Aplicación del HACCP

• Fabricación.
• Empaque primario, secundario y terciario.
• Actividades de intermediación como la comercialización y la industrialización del transporte.
• Fabricación de transportes y otros accesorios.
• Suministro de servicios: farmacias, hospitales, clínicas, puestos de vacunación.

Definiciones Clave en HACCP

Desviación: Situación existente cuando un límite crítico es incumplido.

Diagrama de Flujo: Representación sistemática de la secuencia de fases u operaciones llevadas a cabo en la producción y elaboración de un determinado alimento.

Fase: Cualquier punto, procedimiento, operación o etapa de la cadena alimentaria, incluidas las materias primas, hasta el consumo final.

Límite Crítico: Criterio que diferencia la aceptabilidad de la inaceptabilidad del proceso en una determinada fase.

Medida Correctiva: Acción que hay que realizar cuando los resultados de la vigilancia en los PCC indican una pérdida en el control del proceso considerado.

Medida de Control: Cualquier medida y actividad que pueda realizarse para prevenir o eliminar un peligro para la inocuidad de los productos o para reducirlo a un nivel aceptable.

Peligro: Agente biológico, químico o físico presente en el alimento, o bien la condición en que este se halla, que puede causar un efecto adverso a la salud.

Plan de HACCP: Documento preparado de conformidad con los principios del sistema HACCP, de tal modo que su cumplimiento asegura el control de los peligros que resultan significativos para la inocuidad de los productos en la cadena alimentaria.

Punto Crítico de Control (PCC): Fase en la que puede aplicarse un control y que es esencial para prevenir o eliminar un peligro relacionado con la inocuidad de los productos o para reducirlo a un nivel aceptable.

Transparente: Característica de un proceso cuya justificación, lógica de desarrollo, limitaciones, supuestos, juicios de valor, decisiones, limitaciones e incertidumbres de la determinación alcanzada son accesibles para su revisión.

Validación: Constatación de que los elementos del plan HACCP son efectivos.

Verificación: Aplicación de métodos, procedimientos, ensayos y otras evaluaciones para constatar el cumplimiento del plan HACCP.

Vigilar: Llevar a cabo una secuencia planificada de observaciones o mediciones de los parámetros de control para evaluar si un PCC está bajo control.

Principios de HACCP

1. Realizar un análisis de Peligros.
2. Determinar los Puntos Críticos de Control (PCC).
3. Establecer un límite o límites críticos.
4. Establecer un sistema de vigilancia del control de los PCC.
5. Establecer las medidas correctivas que han de adoptarse cuando la vigilancia indica que un determinado PCC no está controlado.
6. Establecer procedimientos de comprobación para confirmar que el Sistema de HACCP funciona eficazmente.
7. Establecer un sistema de documentación sobre los procedimientos y los registros apropiados para estos principios y su aplicación.

Inmunosueros

Productos para Inmunización pasiva.

Son productos que le confieren protección temporal al individuo por administración de anticuerpos producidos activamente en otro individuo de una especie diferente (heterólogo).

Cuando el producto contiene anticuerpos que provienen de individuos de la misma especie, se denomina homólogo. En el contexto del uso humano, se considera el producto homólogo, pero cuando el producto proviene de otra especie, se llama heterólogo.

Sueros: Son preparados biológicos que contienen anticuerpos y cuya administración por vía parenteral produce una inmunidad adquirida pasiva frente a determinadas enfermedades infecciosas. La administración de sueros produce, a diferencia de la vacunación, una inmunidad de aparición inmediata, pero menos intensa y poco duradera.

Tipos de Sueros

• Sueros Heterólogos: Son los sueros preparados por inmunización activa de animales jóvenes de gran talla, generalmente caballos, con antígenos específicos asociados con adyuvantes y siguiendo las pautas determinadas para obtener un elevado título de anticuerpos. Según se obtengan frente a microorganismos, se dividen en dos: antimicrobianos y antitoxinas.

• Sueros Homólogos: Son sueros humanos o fracciones obtenidas de suero que contienen anticuerpos, ya sea por inmunización o por haber sufrido la infección clínica o inaparente.

Tipos de Inmunoglobulinas

• Inmunoglobulinas No Específicas: Se obtienen de la mezcla de sueros no seleccionados en adultos normales. Contienen los anticuerpos procedentes de la expresión inmunitaria de los donantes. Está indicada en las gammaglobulinas que se encuentran por anticuerpos.

• Inmunoglobulinas Específicas: Se obtienen del suero de donantes hiperinmunizados por vía activa. A veces, se obtiene el suero de donantes con títulos elevados de anticuerpos o del suero convaleciente, y contiene dichos anticuerpos a títulos elevados.

Pruebas de Unión

• Pruebas de Unión Primaria: Miden la cantidad de inmunocomplejos (antígenos-anticuerpos), utilizando radioisótopos, colorantes fluorescentes o enzimas.

• Pruebas de Unión Secundaria: Sirven para la aglutinación en placa de tubos, la inhibición de la electroforesis y la fijación del complemento.

• Pruebas de Unión Terciaria: Evalúan la capacidad de los anticuerpos de neutralizar la capacidad biológica del antígeno. Incluyen la identificación de toxinas, identificación de virus y medición de la actividad del anticuerpo para neutralizar a un microorganismo.

Anticuerpos Híbridos

Son anticuerpos de ratón y humanos, y se dividen en dos tipos:

• Humanizados: Solamente el sitio de reconocimiento es del ratón.
• Quiméricos: La región Fc es humana y la región Fab es de ratón.

Anticuerpos Monoclonales

Son sustancias producidas en laboratorios que reconocen blancos específicos existentes en las células.

Cada anticuerpo monoclonal solo reconoce una proteína o antígeno como objetivo. Pueden utilizarse en combinación con la quimioterapia o como portadores de sustancias tales como toxinas.

Después de unirse a un sitio blanco, se pueden producir anticuerpos. Los anticuerpos monoclonales se producen in vitro y son la consecuencia de la actividad de síntesis de un único clon celular de linfocitos B que se ha aislado y se mantiene en cultivo en el laboratorio.

«El anticuerpo tiene regiones variables, casi todas más ligeras para el organismo, para cada tipo de genes», diferentes tipos de cadenas pesadas y cadenas ligeras.

Un solo linfocito produce un tipo de anticuerpo monoclonal.