Aplicaciones Biotecnológicas de las Células Madre: sin vender humo. Sierra de Madrid Coordinadora: Carmen Ramírez Castillejo Dpto. Biotecnología y Biología Vegetal Cursos de verano UPM 2018 mariadelcarmen.ramirez@upm.es
1 Breve descripción y objetivos del curso: En el presenta curso se estudiará el origen, clasificación, fuentes y aplicaciones de células madre, haciendo especial énfasis en las limitaciones actuales de la técnica y en las futuras potencialidades y terapias derivadas de la misma. Para ello se abordarán los siguientes objetivos concretos: a. Estudiar y comparar las características y potencialidades de la célula madre en función de su distinto origen. b. Conocer y valorar las distintas técnicas específicas para aplicación de células madre: ventajas y limitaciones. c. Estudiar y comparar las características de la célula madre normal y la célula iniciadora tumoral. d. Aspectos éticos del estudio y sus aplicaciones.
2 Contenido Breve descripción y objetivos del curso:... 1 Contenido... 2 Profesorado y Ponentes externos... 3 Visitas técnicas programadas... 4 Herramientas para utilizar en moodle.... 4 Temario y Calendario... 5 Metodología... 6
3 Profesorado y Ponentes externos El profesorado propuesto podrá dar una visión objetiva y pragmática del punto actual en el que están las investigaciones y aplicaciones, así como una visión del punto futuro hacia el que caminamos y la metodología más óptima deseable para alcanzar los mejores resultados. Los profesores del curso serán: Dra. Carmen Ramírez Castillejo (coordinadora). Dpto. Biotecnología. UPM Dra. Mª José Gimeno Lóngas. Directora Técnica VidaCord. D. Stephen J. Matlin. Chief Executive Officer LIFELENGTH Dr. Enrique Roche. Investigador principal del laboratorio de células madre y diabetes. Universidad Miguel Hernandez.
4 Visitas técnicas programadas 1. LIFELENGTH 2. VidaCord 3. Promega Herramientas para utilizar en moodle. Videos de procesado para analizar de forma conjunta: https://www.jove.com/video/54204/aislamiento-y-expansin-de-clulas-madre-mesenquimalesestromales?language=spanish Presentación de una memoria final del curso, que contemple los siguientes aspectos trabajados: Caracteríscias Biológicas Definición Clasificación Características Moleculares diferenciales Limitaciones De concepto De aplicación Eticas Usu actual en clínica en preclinica en investigación Futuras aplicaciones En clínica En Investigación Otros
5 Temario y Calendario Horario: 16:30 a 18:30 de lunes a viernes y viernes 12 de diciembre, de 5:30 a 19:30 DIA 18 DE junio (lunes)15:30 a 19:30 Presentación del curso, contenidos, metodología didáctica y modo de evaluación. Presentación del modo de trabajo moodle. Medicina Regenerativa. Concepto de célula madre y célula quiescente. Potencialidad y aplicación del trabajo con células madre en terapias de reparación. (1 horas). DIA 19 DE junio (martes) 15:30 a 19:30 1.1. Se estudiarán casos prácticos de aplicaciones actuales en uso, ventajas y limitaciones: enfermedades cardiacas, sistema hematopoyético (1 hora). 1.2. Piel (1 hora). DIA 20 DE junio(miércoles) 15:30 a 19:30 1.3. diabetes DIA 21 DE junio (jueves) 15:30 a 19:30 1.4. sistema nervioso central. Discusión artículos aplicaciones de las célula madre (1 hora), 2. Características de las células madre. Caracterización y aislamiento: 2.1. Señales de autorrenovación; recepción de la señal: 2.1.1. Factores de crecimiento, mitógenos: SCF, MG-SCF, G-CSF, EGF, bfgf, FGF8, Sonic Hedgehog (2 horas). DIA 25 DE junio(lunes) 15:30 a 19:30 2.1.2. rutas de señalización implicadas en la autorrenovación: wnt, Notch, BMI s, PEDF (2 horas). DIA 26 DE junio (martes) 15:30 a 19:30 2.1. Ciclo celular: ciclinas, kinasas dependientes de ciclinas e inhibidores de kinasas dependientes de ciclinas. Papel en proliferación y/o autorrenovación (2 horas). 2.2. Supervivencia vs apoptosis en células quiescentes. Nfkb, PI3K, p38mapk, AKT, (2 horas). DIA 27DE junio (miércoles) 15:30 a 19:30 3. Células madre de Cordón Umbilical. Dos visiones tecnológicas y aplicadas. VidaCord y LIFELENGTH. DIA 28 DE junio (jueves) 15:30 a 19:30 Visita técnica empresa VidaCord DIA 2 DE JULIO (lunes) 15:30 a 19:30 (1 hora de teoría y 1hora de seminarios comentados). Visita Técnica Promega DIA 3 DE JULIO (martes) 15:30 a 19:30 (1 hora de teoría y 1hora de seminarios comentados). 4. Concepto de célula madre tumoral (Teoría de las cáncer stem cell) (1 hora). DIA 4 DE julio (miércoles) 15:30 a 19:30 4.1. Inicio del evento neoplásico, epigenética vs mutación (1 hora).
6 DIA 5 DE JULIO(jueves) 15:30 a 19:30 (1 hora cada día de teoría y 1 hora de seminarios comentados). 4.2. Recidivas y enfermedad mínima residual. Drogas dirigidas. Anticuerpos utilizados en terapia anti-neoplásica (1 hora). 5. Fenómeno de resistencia a quimioterapia / radioterapia (1 hora de teoría y 1hora de seminarios comentados). DIA 9 DE JULIO(lunes) 15:30 a 19:30 5.1. Efecto de los quimioterapéuticos en la célula madre tumoral vs la célula tumoral (1 horas). DIA 10 DE JULIO(martes) 15:30 a 19:30 Práctica 1:Purificación de células madre tumorales mediante inmunomagnetísmo. Estudio del ciclo celular y la autorrenovación con ensayos dosis respuesta. Parte I. DIA 11 DE JULIO(miercoles) 15:30 a 19:30 Práctica 2: Extracción de células madre hematopoyéticas. DIA 20 DE JULIO(jueves) 15:30 a 19:30 Práctica 3: Estudio del ciclo celular y la autorrenovación con ensayos dosis respuesta. Cuantificación mediante técnica de MTT. Parte II. Metodología La metodología del curso contará con clases teóricas tipo seminario interactivo, actividades y evaluaciones en moodel, demostraciones técnicas con técnicas audiovisuales y visitas técnicas a empresas del sector. A continuación se presenta un pequeño análisis de distintas Técnicas grupales, que se aplicarán a la docencia de la asignatura propuesta. TÉCNICAS ANALIZADAS: 1. Phillips 66. En la asignatura en la que se plantea aplicar esta técnica, hay diseñada una primera fase presencial (similar a la fase 1 del Plan Bolonia), en la que el profesor plantea inicialmente un problema real a resolver, simplemente para llamar la atención del alumnado, y seguidamente los objetivos de aprendizaje de la unidad para poder resolver dicho problema. La técnica Phillips 66 se aplicará haciendo grupo de 6 alumnos que serán los encargados de distribuirse los objetivos de forma ágil, plantear cada uno que parte de la unidad va a trabajar y presentar a sus compañeros y tomar las decisiones finales para que el tema quede cerrado y asignado para la siguiente fase. 2. Brainstorming. Mediante esta técnica, en la última parte (30 min) de la primera sesión presencial (fase 1) los alumnos lanzarán ideas que se irán apuntando en la pizarra, sobre los conocimientos previos que poseen, que han aprendido en otras materias o en cursos previos, que pueden ayudarles en los objetivos de la unidad. Dicha lluvia de ideas será al final analizada y puesta de manifiesto una a una cada una de las fuentes previas o puntos de anclaje para que los alumnos sean conscientes de los conocimientos previos que ya poseen sobre el tema que van a estudiar. Previamente a la técnica se puede
7 utilizar unos minutos de Cuchicheo, en parejas, para facilitar la fluidez de ideas en cuando se inicie el Brainstorming. 3. Simposio. Los alumnos, en los grupos asignados por objetivos harán, después de una preparación individual de los objetivos con bibliografía y diapositivas facilitadas por el profesor en Moodle, una presentación tipo simposio para presentar los objetivos de la unidad (similar a la fase tres del Plan Bolonia). No se plantea un seminario en este punto ya que no es necesario que los alumnos vayan a fuentes originales, si no que pueden utilizar material preparado por el profesor, puesto que la finalidad de aplicar esta técnica en esta fase es que los alumnos trabajen de forma individual cada uno su objetivo atribuido y posteriormente expongan de forma colectiva, es decir que cada uno ofrezca un aspecto diferente y complementario del temario para lograr una exposición holística del tema con todos los objetivos al respecto. El profesor al final hace un breve resumen completando lo que considere necesario e invita a todos a hacer comentarios y preguntas. Pero sin discutir, porque el significado de este apartado es hacer el papel de la clase magistral, donde se aporta la información, pero no el profesor si no cada uno de los alumnos que ha trabajado su parte. 4. Estudio de casos variante Kogan. La técnica del estudio de casos se aplicará en la sesión dedicada a la resolución de ejercicios, problemas o casos reales con la teoría planteada en la sesión previa. El profesor aportará casos reales y dará la información para el análisis pertinente con los conocimientos adquiridos hasta el momento. Dicho análisis se realizará en grupos a través de un proceso de discusión en pequeños grupos para llegar a una decisión o solución razonada. Se empleará la variante de Kogan, repitiendo distintos casos del mismo tipo para afianzar conocimientos. Se pretende con esta técnica practicar las habilidades del alumno en cuanto a la resolución de problemas a la vez que se practica en la toma de decisiones tras la discusión en equipo con espíritu crítico. La variante de Kogan permitirá afianzar conocimientos a la vez que practicar la sustracción de ideas importantes y partes comunes de los distintos casos evaluados. 5. Proyecto visión futura. Se podría emplear esta técnica al final de la unidad, de forma que mediante un posible caso futuro aun irrealista al momento actual, los alumnos puedan idear una estrategia para su abordaje y resolución. Se pretende conseguir con ello que el alumno vea todas las posibilidades de aplicabilidad del tema de estudio así como sus problemas y limitaciones actuales. 6. Discusión de gabinete. En la asignatura en la que se plantea aplicar esta técnica las prácticas serán voluntarias serán preparadas por los alumnos. Para ello sería muy útil aplicar la técnica de Discusión de gabinete en la fase de programación de las prácticas. Ya que esta técnica tiene como objetivo tratar un tema de especial importancia entre un grupo con determinadas responsabilidades y con el fin de tomar una decisión. En este caso, el grupo serán los alumnos encargados del diseño de cada una de las prácticas; el
8 grupo seleccionado será el responsable del diseño del guion de prácticas y del diseño de la hoja de materiales necesarios para llevar a cabo dicha práctica; la decisión final que deben adoptar es qué práctica van a proponer al resto de compañeros. El tema de la práctica será propuesto por el profesor, pero puede también ser objeto de propuestas de los alumnos, una vez cursada la parte correspondiente de la asignatura teórica. Una vez planteada la práctica por el grupo, y evaluada y corregida por el profesor, el resto de alumnos la realizarán en el laboratorio, con los materiales provistos por el profesor. 7. Estudio de casos redactados por los alumnos. Esta técnica grupal se aplicará, siguiendo el esquema de prácticas planteado en el apartado anterior, para la presentación de la práctica realizada por parte de los alumnos a los que les haya sido atribuida cada una de las prácticas. Los alumnos, una vez realizada la práctica en el laboratorio, y presentada la memoria de prácticas escrita, realizarán una exposición de los experimentos realizados siguiendo las fases de descripción, análisis y decisión o conclusión final. Esta técnica permitirá a los alumnos el planteamiento y estudio de distintos casos reales, las distintas prácticas realizadas por los distintos grupos, de forma que la práctica realizada sea un ejemplo de caso real que se plantea y se resuelve. 8. Diálogo o debate público. Esta técnica se empleará para la discusión final después de la exposición por parte del grupo de trabajo de cada una de las prácticas. Con ello se pretende que los alumnos planteen a sus compañeros el trabajo realizado incluyendo las dificultades encontradas y los puntos de disertación que a lo largo de la práctica han debido entre todos solventar. Para la discusión y defensa de las memorias de la prácticas, dos alumnos (uno del grupo que diseñó la práctica y otro del grupo que la realizó) se van haciendo preguntas de porque solventado así la práctica, si no hubiera habido otra forma de abordarlo, que pasos son los fundamentales o que problemas se han ido soslayando o solventando y en qué modo. Una vez terminado el debate entre los dos alumnos, el resto de compañeros pueden hacer las preguntas que consideren oportunas. Esta técnica pondrá de manifiesto distintas posibilidades y problemas que hayan ido surgiendo a lo largo de la realización de la práctica. 9. Panel. Esta técnica se empleará en algunos temas en los que diversas posturas o interpretaciones personales son posibles y para los que el debate y el respeto a la diversidad de opiniones son la base fundamental, como son los temas de bioética. Dos grupos de tres alumnos se prepararan una disertación sobre el tema de la aplicación de las células madre y sus limitaciones éticas en cuanto al uso de embriones humanos. Los dos grupos plantearan sus posturas opuestas o complementarias. Es un tema en el que es muy interesante plantear las distintas posiciones de forma objetiva, y al final el resto de alumnos tiene oportunidad de hacer las preguntas que considere, pero sin entrar en discusiones, porque la aplicabilidad básica de esta técnica en este tema es que las ideas sean planteadas de forma objetiva y asertiva y cada asistente pueda fabricar su propia opinión personal sin tratar de convencer a nadie.