3 ECTS credits
90 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 4013747ENR voor alle studenten in het 1e semester met een verdiepend master niveau.

Semester
1e semester
Inschrijving onder examencontract
Niet mogelijk
Beoordelingsvoet
Beoordeling (0 tot 20)
2e zittijd mogelijk
Ja
Onderwijstaal
Nederlands
Faculteit
Faculteit Wetenschappen en Bio-ingenieurswetensch.
Verantwoordelijke vakgroep
Bio-ingenieurswetenschappen
Onderwijsteam
Thierry Vandendriessche
Ken Broeckhoven (titularis)
Onderdelen en contacturen
26 contacturen Hoorcollege
Inhoud

Deel Modelleren van Biomedische systemen:

In dit partim zal aan de hand van verschillende farmacokinetische en farmcodynamische parameters en modellen uitgelegd worden hoe het lichaam omgaat met toegediende geneesmiddelen en welke effecten deze geneesmiddelen hebben op het lichaam. Gebruik makende van wiskundige modellen zal de opname, distributie en eliminatie van het geneesmiddel en de kwantitatieve fysiologische respons van het licaam beschreven worden. Het belang van dosering (inclusief het effect van ziektetoestand) en methode van toediening wordt aangeleerd, met bijzondere aandacht voor “controlled-release” technieken.

 

Deel Cellulaire engineering:

 

Basisaspecten van gentherapie

1. Non-virale gentransfer methoden:
- Stabiele vs. tijdeljke transfectie (lipofectie, calcium fosfaat transfectie, electroporatie, …)
- Technologie op basis van transposons (bijv. Sleeping beauty)

2. Virale gentransfer:
- Retrovirale vectoren
- Lentivirale vectoren
- Adeno-geassocieerde virale vectoren
- Celtype specifieke targeting

- De productiemethoden om deze verschillende gentherapie vectoren te genereren zullen in detail worden besproken.

- De eigenschappen van elk van deze gen-afleveringsmethoden worden in detail besproken op het gebied van werkzaamheid en veiligheid. Veiligheidsaspecten die besproken worden zijn genotoxiciteit en de gevolgen voor het immuunsysteem van gentransfer.

3. Concepten in gentransfer:
- ‘Gene editing’ met designer nucleases (ZFNs, CRISPR/Cas9, TALENs): gerichte gencorrectie en integratie in ‘safe harbour’ loci; ‘on-target’ en ‘off-target’ effecten.  

- Genetische modificatie van somatische cellen vs. kiembaancellen

- Genetische modificatie van stamcellen (iPS cellen, ES cellen, hematopoietische stamcellen): voor- en nadelen voor regeneratieve geneeskunde


4. Gentherapie voor monogenetische ziekten (bijv. hemofilie, spierdystrofie, Leber congenitale amaurosis, hematopoietische aandoeningen, …)

5. Gentherapie voor neurodegeneratieve ziekten

6. Gentherapie voor kanker

 

Studiemateriaal
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Fysiologische engineering en cellulaire engineering, Notes
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Handouts of powerpoint presentations, Canvas
Handboek (Aanbevolen) : Pharmacokinetics made easy, Pocket Guide, D. J. Birkett, 2de, McGraw Hill Australia, 9780070285279, 2010
Bijkomende info

Part Fysiologische engineering:
Handouts van de  powerpoint presentaties en eigen notities (Canvas)

Additional information (bureau Professor):
Pharmacokinetics made easy D. J. Birkett, McGraw Hill Australia, 2010, ISBN 9780070285279
Basic Transport Phenomena in Biomedical Engineering, Chapter 7 (selected examples) Ronald L. Fournier
Handboek Of Pharmaceutical Controlled Release Technology, Chapters 10,11,22,23 (selected examples) 
Donald L. Wise
Pharmacokinetics: Processes, Mathematics, and Applications Peter G. Welling.
 


Deel Cellulaire engineering:

  • Digitaal cursusmateriaal (Vereist): Powerpoint slides en artikelen zijn toegankelijk via Canvas.
  • Specifieke wetenschappelijke artikelen
 
De lessen gaan alternerend door op campus Jette en campus Etterbeek met teleclassing, zodat de studenten zich niet hoeven te verplaatsen. De lessen die in Jette gedoceerd worden, zullen dus per tele-classing ‘live’ uitgezonden worden naar Etterbeek en vice versa. Ook discussie en Q&A met de docent blijven mogelijk met deze teleclassing faciliteit. 

 

Leerresultaten

Algemene competenties

Deel Modelleren van biomedische systemen (Ken Broeckhoven)

 
De studenten begrijpen de belangrijkste farmacokinetische parameters.
 
De studenten begrijpen de mechanismen van geneesmiddelentransport in het menselijke lichaam.
 
De studenten zijn in staan de farmacokinetsche parameters toe te passen om de concentratie van eens geneesmiddel in het lichaam in functie van de tijd te voorspellen.
 
De studenten kunnen de vereiste doseringshoeveelheid en snelheid van toediening van een geneesmiddel bepalen, rekening houdend met ziektetoestanden.
 
De studenten kunnen de effecten van niet-lineaire farmacokinetiek voorspellen.
 
De studenten begrijpen de relatie tussen concentratie en effect van een geneesmiddel (farmacodynamica).
 
De studenten begrijpen het belang van controlled-drug-release.
 
De studenten zijn in staan mechanismen van controlled drug release uit te leggen. 

 

 

 

 

Deel Cellulaire engineering (Thierry VandenDriessche)

 

 

- Het hebben van een fundamentele kennis van de descriptieve en functionele aspecten van de moleculair biologische basis van gentherapie, gentransfer en ‘gene editing’ in vitro en in vivo. Dit impliceert een niveau van kennis en inzicht dat de student in staat stelt om een biotechnologisch en biomedisch onderzoeksplan te ontwerpen met betrekking tot gentherapie en ‘gene editing’. 

 

- Het realiseren van een kritische houding en instelling voor wetenschappelijke argumentatie. Het in staat zijn om de bestudeerde concepten zelfstandig te kunnen beoefenen en toetsen (bijvoorbeeld door kritische vragen tijdens de hoorcolleges, door wetenschappelijke artikelen die online beschikbaar zijn en de basis vormen van het examen).

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 100% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:

  • Mond exam (met schrif. voorb.) met een wegingsfactor 50 en aldus 50% van het totale eindcijfer.

    Toelichting: Deel Modellering van biomedische systemen:
    mondeling examen met schriftelijk voorbereiding.
  • Mond ex: Presentatie Cell Eng. met een wegingsfactor 50 en aldus 50% van het totale eindcijfer.

    Toelichting: Deel Gene Therapy & Gene Editing: presentatie

Aanvullende info mbt evaluatie

Globale cijfer van het studiedeel is het gemiddelde van beide delen. Om te slagen voor dit studiedeel dient een minimum score van 10/20 behaald te worden voor elk partim.

 

Deel  Fysiologische engineering (50%):
Mondeling examen met schriftelijke voorbereiding
 

Deel Gene Therapy & Gene Editing (50%)

Toelichting: Kennis en begrip worden geëvalueerd via een mondeling examen gebaseerd op een Powerpoint presentatie van een recent wetenschappelijk artikel op het vlak van gentherapie, gepubliceerd in een vooraanstaand wetenschappelijk tijdschrift. De relatie tussen en begrip van het lesmateriaal is een belangrijke factor. Examinatie vindt plaats in het Engels of Nederlands, afhankelijk van het feit of er al dan niet Engelstalige studenten aanwezig zijn.
 

Aanvullende info m.b.t. evaluatie voor partim Gene Therapy & Gene Editing (50%)

Het examen omvat een presentatie van 12 minuten over een artikel naar keuze, gebaseerd op de artikelen die beschikbaar zijn op het Canvas platform in de Gene Therapy module. De presentatie is typisch gebaseerd op maximaal 15 slides. De presentatie wordt gevolgd door een interactieve sessie van ongeveer 5 minuten, waarbij er vragen gesteld worden over (i) de inhoud van de presentatie en (ii) de relatie hiervan tot de cursus (bijvoorbeeld: indien u een onderwerp kiest met betrekking tot lentivirale vectoren, dan dient u de eigenschappen van deze vectoren te kennen en hoe ze geproduceerd worden, en motiveren waarom deze specifieke vector gebruikt werd in deze studie, en geen ander type zoals AAV). De Powerpoint slides van de Gene Therapy hoorcolleges zijn beschikbaar op Canvas.

 

Het examen/de presentatie zal plaatsvinden buiten de reguliere examenperiode.

 

De presentatie dient gemaakt te worden met Powerpoint, Keynote of een gelijkaardig format, en dient een introductie, doelstellingen, resultaten en conclusie te bevatten. De presentatie moet ook een kritische beoordeling van de paper/manuscript bevatten (dwz. wat zijn de beperkingen van de studie en hoe kun je deze verbeteren?).

 

Het doel is echt om te beoordelen of u de concepten die u geleerd heeft in de hoorcolleges toe te passen in een nieuwe context, op basis van een aantal recente artikelen in toptijdschriften i het onderzoeksdomein met een hoge impact factor (Nature journals, Science, New Engl J Med, etc. …). De studenten blijven aanwezig tijdens de hele sessie, teneinde op een interactieve manier vragen te stellen aan hun medestudenten. De studenten geven een peer-assessment score voor elke presentatie in hun respectievelijke sessie.

 

Het eindcijfer zal afhangen van:

1. Kwaliteit en structuur van de slides

2. Duidelijkheid van de mondelinge presentatie

3. Antwoorden op vragen (inzicht in de leerstof)

4. Kritische beoordeling van de bevindingen van het te bespreken artikel

+ Peer-assessment score 

 

 

 

Toegestane onvoldoende
Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context

Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: voedingsbiotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: chemische biotechnologie
Master in de bio-ingenieurswetenschappen: chemie en bioprocestechnologie: biochemische biotechnologie