ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Syllabus ( BTEC 553 )


   Basic information
Course title: Gene and Stem Cell Therapies in Medical Biotechnology
Course code: BTEC 553
Lecturer: Prof. Dr. Elif Damla ARISAN
ECTS credits: 7,5
GTU credits: 3 (3+0+0)
Year, Semester: 2023, Fall
Level of course: Second Cycle (Master's)
Type of course: Area Elective
Language of instruction: English
Mode of delivery: Face to face , Group study
Pre- and co-requisites: Yok
Professional practice: No
Purpose of the course: This course explores the latest advancements in gene and stem cell therapies, emphasizing their applications in medical biotechnology. Students will learn about various stem cell sources, methods for their identification, and differentiation techniques. Key gene editing technologies, delivery methods, and applications in regenerative medicine will be discussed. Students will also review FDA-approved therapies and learn about xenografts, allografts, and engraftment processes.
   Learning outcomes Up

Upon successful completion of this course, students will be able to:

  1. Identify and describe sources of stem cells and methods to characterize them.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    2. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    3. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    4. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
  2. Understand and apply key gene editing technologies in a clinical context.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
    2. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    3. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    4. Biyoteknoloji alanında akademik dünya ile iş dünyası arasında köprü olabilmek ve üniversite-sanayi işbirliklerinin kurulup geliştirilmesini sağlayabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
  3. Differentiate mesenchymal stem cells (MSCs), embryonic stem cells (ESCs), and induced pluripotent stem cells (iPSCs) into terminally differentiated cells.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    2. Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
    3. Hem tek başına hem de ekip içerisinde kendisine verilen görev ve sorumlulukları mümkün olan en iyi şekilde ve zamanında yerine getirebilmek
    4. Biyoteknoloji alanında hem Türkçe’yi hem de İngilizce’yi üst düzeyde kullanabilmek
    5. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
  4. Explain engraftment, xenografts, and allografts within regenerative medicine.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Türkiye’de ve dünyada biyoteknoloji sektörünü tanımak, sektörün ihtiyaçlarını, fırsatlarını ve sorunlarını bilmek
    2. Biyoteknoloji alanında girişimci olabilmek ve/veya yeni girişimlere gerek bilimsel ve teknik gerekse yönetsel katkı sağlayabilmek
    3. Hem tek başına hem de ekip içerisinde kendisine verilen görev ve sorumlulukları mümkün olan en iyi şekilde ve zamanında yerine getirebilmek
    4. Biyoteknoloji alanında hem Türkçe’yi hem de İngilizce’yi üst düzeyde kullanabilmek
    5. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
  5. Describe gene and nucleic acid-based delivery methods. Review and evaluate FDA-approved gene and stem cell therapies.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    2. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    3. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
   Contents Up
Week 1: Week 1: Introduction to Stem Cell Therapies
Overview of stem cell therapy in medical biotechnology
Basic definitions: stem cell types, potency, and clinical applications
Week 2: Week 2: Sources of Stem Cells and Identification Techniques
Sources: MSCs, ESCs, iPSCs, and adult stem cells
Identification methods: cell surface markers, flow cytometry, and molecular profiling
Week 3: Week 3: Gene Editing Technologies in Medical Biotechnology
Overview of gene editing techniques: CRISPR/Cas9, TALENs, and ZFNs
Applications of gene editing in stem cells and therapeutic interventions
Week 4: Week 4: Differentiation of MSCs, ESCs, and iPSCs into Terminal Cells
Differentiation pathways and protocols
Applications of differentiated cells in therapy and research
Week 5: Week 5: Engraftment and Regenerative Medicine
Mechanisms of engraftment in regenerative therapies
Tissue regeneration strategies and clinical outcomes
Week 6: Week 6: Xenografts and Allografts in Research and Therapy
Overview of xenograft and allograft use in stem cell research and therapy
Challenges in transplantation and immune response
Week 7: Mid-term
Week 8: Week 8: Gene and Nucleic Acid-Based Delivery Systems
Viral and non-viral delivery systems
Comparison of delivery methods for therapeutic applications
Week 9: Week 9: FDA-Approved Gene Therapies - Case Studies
Overview of FDA-approved gene therapies (e.g., Luxturna, Zolgensma)
Mechanism of action, therapeutic targets, and clinical outcomes
Week 10: Week 10: FDA-Approved Stem Cell Therapies - Case Studies
Review of FDA-approved stem cell-based therapies
Clinical applications, efficacy, and case studies
Week 11: Week 11: Challenges in Gene and Stem Cell Therapies
Ethical, regulatory, and technical challenges
Considerations in therapy design and patient outcomes
Week 12: Week 12: Applications in Cancer Therapy
Role of gene and stem cell therapies in oncology
CAR-T cells and other gene-modified cell therapies in cancer treatment
Week 13: Week 13: Future Directions in Gene and Stem Cell Therapies
Emerging trends and technologies in regenerative medicine
Potential breakthroughs and future research
Week 14: Week 14: Course Summary and Student Presentations
Recap of course topics
Student presentations on chosen research or case studies in gene or stem cell therapies
Week 15*: Term paper presentation
Week 16*: Final
Textbooks and materials: Gene and Cell Therapies (Pharmaceuticals, Health Economics and Market Access)
Recommended readings: Makaleler
  * Between 15th and 16th weeks is there a free week for students to prepare for final exam.
Assessment Up
Method of assessment Week number Weight (%)
Mid-terms:
Other in-term studies:
Project:
Homework:
Quiz:
Final exam:
  Total weight:
(%)
   Workload Up
Activity Duration (Hours per week) Total number of weeks Total hours in term
Courses (Face-to-face teaching):
Own studies outside class:
Practice, Recitation:
Homework:
Term project:
Term project presentation:
Quiz:
Own study for mid-term exam:
Mid-term:
Personal studies for final exam:
Final exam:
    Total workload:
    Total ECTS credits:
*
  * ECTS credit is calculated by dividing total workload by 25.
(1 ECTS = 25 work hours)
-->