ID:
117747
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
96
CFU:
12
Url:
BIOTECNOLOGIE/BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (17/02/2025 - 31/05/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento integrato si propone di fornire a studenti e studentesse le conoscenze e le capacità di comprensione delle principali metodologie sperimentali, utilizzati nella ricerca e lo sviluppo preclinico di nuovi farmaci, inclusi i farmaci biotecnologici, e delle principali cause alla base variabilità inter-individuale nella risposta ai farmaci. La parte focalizzata sulla ricerca preclinica è integrata con l’insegnamento delle principali tecnologie genomiche e di come tali metodologie possano essere utilizzate nell’ambito della Farmacogenetica, disciplina che mira ad identificare i geni e le varianti geniche che determinano la variabilità inter-individuale nella risposta ai farmaci. L’insegnamento è svolto inizialmente mediante un'articolazione integrata dei concetti di farmacologia generale/cellulare e di farmacogenetica, e della loro applicazione nello sviluppo dei farmaci e nella comprensione delle possibili variabili nella risposta ai farmaci. Successivamente l’insegnamento integrato è focalizzato su aspetti correlati a: 1) la ricerca e sviluppo di nuovi farmaci, la “rivoluzione biotecnologica” nella ricerca e sviluppo di nuovi farmaci e l’applicazione delle metodiche biotecnologiche nella ricerca e sviluppo preclinico di nuovi farmaci; 2) l’uso dell’indagine farmacogenetica/genomica allo scopo di migliorare la comprensione della variabilità biologica interindividuale nella risposta ai farmaci ed identificare i geni che codificano per nuove proteine bersaglio dei farmaci e per enzimi biotrasformanti i farmaci.
Al termine dell’insegnamento, studenti e studentesse saranno in grado di:
1) conoscere e comprendere i concetti generali di farmacocinetica e farmacodinamica, e i concetti base delle strategie di ricerca preclinica e clinica;
2) conoscere e comprendere la complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco. Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica);
3) conoscere e comprendere i concetti relativi a a) la variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità); b) le varianti alleliche nella popolazione umana; c) i polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci o dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco; d) farmacologia di genere;
4) conoscere, comprendere ed applicare a) le metodologie tradizionali e le metodologie biotecnologiche utilizzate nella ricerca preclinica; b) le tecnologie per il sequenziamento degli acidi nucleici. Sanger e Next Generation Sequencing. Sequenziamento del genoma umano e strategie per il sequenziamento di genomi/esomi completi;
5) conoscere, comprendere ed applicare i metodi di studio in farmacogenetica e farmacogenomica (misure farmacogenetiche, gene candidato, studi GWA) per l'identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico per arrivare ad una medicina predittiva e terapia personalizzata;
6) progettare uno studio preclinico utilizzando le biotecnologie;
7) comprendere ed interpretare in modo analitico le pubblicazioni scientifiche inerenti la ricerca preclinica dei farmaci e la farmacogenomica.
Al termine dell’insegnamento, studenti e studentesse saranno in grado di:
1) conoscere e comprendere i concetti generali di farmacocinetica e farmacodinamica, e i concetti base delle strategie di ricerca preclinica e clinica;
2) conoscere e comprendere la complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco. Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica);
3) conoscere e comprendere i concetti relativi a a) la variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità); b) le varianti alleliche nella popolazione umana; c) i polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci o dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco; d) farmacologia di genere;
4) conoscere, comprendere ed applicare a) le metodologie tradizionali e le metodologie biotecnologiche utilizzate nella ricerca preclinica; b) le tecnologie per il sequenziamento degli acidi nucleici. Sanger e Next Generation Sequencing. Sequenziamento del genoma umano e strategie per il sequenziamento di genomi/esomi completi;
5) conoscere, comprendere ed applicare i metodi di studio in farmacogenetica e farmacogenomica (misure farmacogenetiche, gene candidato, studi GWA) per l'identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico per arrivare ad una medicina predittiva e terapia personalizzata;
6) progettare uno studio preclinico utilizzando le biotecnologie;
7) comprendere ed interpretare in modo analitico le pubblicazioni scientifiche inerenti la ricerca preclinica dei farmaci e la farmacogenomica.
Prerequisiti
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Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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E’ necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze:
1) concetti elementari di fisiologia;
2) concetti fondamentali di biochimica e biologia molecolare;
3) concetti fondamentali di tecnologie biochimiche e ricombinanti.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Lo studente deve avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze:
1) concetti fondamentali di Biologia generale;
2) concetti fondamentali di Genetica;
3) concetti fondamentali di Biochimica e Biologia Molecolare;
Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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E’ necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze:
1) concetti elementari di fisiologia;
2) concetti fondamentali di biochimica e biologia molecolare;
3) concetti fondamentali di tecnologie biochimiche e ricombinanti.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Lo studente deve avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze:
1) concetti fondamentali di Biologia generale;
2) concetti fondamentali di Genetica;
3) concetti fondamentali di Biochimica e Biologia Molecolare;
Metodi didattici
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Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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L’insegnamento è organizzato nel seguente modo:
1) 48 ore di lezioni frontali in aula con supporto di live streaming sincrono su tutti gli argomenti del corso;
2) esercitazioni in aula per la comprensione di pubblicazioni scientifiche inerenti la ricerca preclinica e le biotecnologie: discussione di gruppo con analisi di grafici e risultati di studi preclinici.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Il modulo consiste in 48 ore di lezioni frontali durante le quali gli argomenti del programma saranno discussi con l'ausilio di slide, pubblicazioni scientifiche e linee guida che faranno riferimento alla letteratura scientifica più aggiornata e accreditata.
Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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L’insegnamento è organizzato nel seguente modo:
1) 48 ore di lezioni frontali in aula con supporto di live streaming sincrono su tutti gli argomenti del corso;
2) esercitazioni in aula per la comprensione di pubblicazioni scientifiche inerenti la ricerca preclinica e le biotecnologie: discussione di gruppo con analisi di grafici e risultati di studi preclinici.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Il modulo consiste in 48 ore di lezioni frontali durante le quali gli argomenti del programma saranno discussi con l'ausilio di slide, pubblicazioni scientifiche e linee guida che faranno riferimento alla letteratura scientifica più aggiornata e accreditata.
Verifica Apprendimento
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi e delle abilità precedentemente indicati. La verifica dell’apprendimento viene effettuata tramite un’unica prova scritta, della durata complessiva di 120 minuti, suddivisa in due parti, come di seguito indicato:
Principi di Farmacologia e Ricerca Preclinica
16 domande a risposta multipla con risposte chiuse (con 5 possibilità di risposta di cui una sola corretta). La domanda può prevedere l’interpretazione di un grafico/figura. 15 domande hanno valore di 2 punti ed una domanda (indicata) ha valore di 1 punto. La durata della prova è di 30 minuti. Non sono previsti punti di penalizzazione per risposte sbagliate. Non sono previste penalizzazioni per risposte mancanti.
Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Esame scritto che comprende 9 domande a risposta multipla con risposte chiuse (con 5 possibilità di risposta di cui una sola corretta) e 3 domande a risposta aperta. La durata dell’esame sarà 90 minuti.
A ogni domanda a scelta multipla viene assegnato il seguente punteggio: 2 punti per la risposta corretta; 0 punti per la mancata risposta; -0,5 per la risposta sbagliata. Alle domande a risposta aperta viene assegnato un punteggio che va da 0 (risposta non data) a un massimo di 4,5 punti a seconda della completezza della risposta.
Per gli studenti DSA verrà valutata singolarmente la modalità di svolgimento della prova.
Possono essere previste prove intermedie.
Principi di Farmacologia e Ricerca Preclinica
16 domande a risposta multipla con risposte chiuse (con 5 possibilità di risposta di cui una sola corretta). La domanda può prevedere l’interpretazione di un grafico/figura. 15 domande hanno valore di 2 punti ed una domanda (indicata) ha valore di 1 punto. La durata della prova è di 30 minuti. Non sono previsti punti di penalizzazione per risposte sbagliate. Non sono previste penalizzazioni per risposte mancanti.
Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Esame scritto che comprende 9 domande a risposta multipla con risposte chiuse (con 5 possibilità di risposta di cui una sola corretta) e 3 domande a risposta aperta. La durata dell’esame sarà 90 minuti.
A ogni domanda a scelta multipla viene assegnato il seguente punteggio: 2 punti per la risposta corretta; 0 punti per la mancata risposta; -0,5 per la risposta sbagliata. Alle domande a risposta aperta viene assegnato un punteggio che va da 0 (risposta non data) a un massimo di 4,5 punti a seconda della completezza della risposta.
Per gli studenti DSA verrà valutata singolarmente la modalità di svolgimento della prova.
Possono essere previste prove intermedie.
Testi
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Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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1) Diapositive a dispensa presentate a lezione dai docenti (devono essere una guida allo studio e non possono sostituire i libri di testo).
2) Farmacologia Generale e Molecolare – Autori: F. Clementi, G. Fumagalli – Utet Ed.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
1) Diapositive presentate a lezione dalla Docente (devono essere una guida allo studio e non possono sostituire i libri di testo).
2) Farmacologia Generale e Molecolare – Autori: F. Clementi, G. Fumagalli – Utet Ed.
3) Farmaci biotecnologici – E. Vegeto, A. Maggi, P. Minghetti – Ambrosiana Ed.
4) Fondamenti di bioinformatica – M.H. Citterich, F.Ferrè, G.Pavesi, G.Pesole, C.Romualdi – Zanichelli Ed.
Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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1) Diapositive a dispensa presentate a lezione dai docenti (devono essere una guida allo studio e non possono sostituire i libri di testo).
2) Farmacologia Generale e Molecolare – Autori: F. Clementi, G. Fumagalli – Utet Ed.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
1) Diapositive presentate a lezione dalla Docente (devono essere una guida allo studio e non possono sostituire i libri di testo).
2) Farmacologia Generale e Molecolare – Autori: F. Clementi, G. Fumagalli – Utet Ed.
3) Farmaci biotecnologici – E. Vegeto, A. Maggi, P. Minghetti – Ambrosiana Ed.
4) Fondamenti di bioinformatica – M.H. Citterich, F.Ferrè, G.Pavesi, G.Pesole, C.Romualdi – Zanichelli Ed.
Contenuti
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Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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L’insegnamento prevede 48 ore di didattica in aula.
1) Farmacocinetica e Farmacodinamica: concetti generali (10 ore)
Caratteristiche fisico-chimiche dei farmaci tradizionali e biologici; vie di somministrazione; assorbimento; distribuzione; metabolismo dei farmaci e vie di eliminazione; bersagli molecolari dei farmaci; interazione farmaco-recettore; agonismo, antagonismo e sinergismo; relazione dose-effetto.
2) Metodiche tradizionali nella ricerca preclinica (18 ore)
Approcci sperimentali in vitro ed in vivo; binding recettoriale; curve dose-risposta; organi isolati; valutazione degli effetti dei farmaci sui meccanismi di trasduzione; rilascio di neurotrasmettitori; metodiche comportamentali per la valutazione delle proprietà analgesiche, ansiolitiche, antidepressive e neuroprotettive dei farmaci.
3) Biotecnologie nella ricerca preclinica (20 ore)
Analisi della “rivoluzione biotecnologica” delle metodologie tradizionali di ricerca preclinica; modelli cellulari ricombinanti; cellule trasfettate e ricerca preclinica; animali transgenici e ricerca preclinica; uso di anticorpi monoclonali e sequenze di acidi nucleici nella ricerca preclinica; genomica, trascrittomica, proteomica e secretomica nella ricerca preclinica.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Tecnologie genomiche:
Le metodologie di caratterizzazione della variabilità genetica: da Sanger agli SNP-chip alle next generation sequencing; prospettiva storica e casi studio pubblicati
Principi delle metodologie NGS: vantaggi e svantaggi, prospettive. Whole exome sequencing; Whole genome sequencing.
Bioinformatica dell’analisi di dati NGS. Formato dei dati genomici. Paired-end vs sigle-end. Formato SAM/BAM. Valutazione della qualità delle reads
SNV Panels, NGS short reads, NGS long reads: principi delle metodologie, vantaggi e svantaggi, prospettive. Principali database genomici e applicazioni
Concetti generali di farmacogenomica e farmacogenetica
• Le basi della variabilità individuale: polimorfismi/mutazioni, variabilità fenotipica (genetica, ambientale) e variabilità genetica nella popolazione umana.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica:
• tratti monogenici, poligenici e complessi
• fenotipi farmacocinetici e farmacodinamici
Geni target della farmacogenomica:
• Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica)
• Polimorfismi/mutazioni dei geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica)
Metodi di studio in farmacogenetica e farmacogenomica:
• gene candidato; studi GWA, WES, WGS
• Farmacogenetica-genomica nei trials clinici: esempi di patologie per le quali sono utilizzati approcci di farmacogenomica
• cenni di medicina/farmacologia di genere
Modulo: 117748 - PRINCIPI DI FARMACOLOGIA E RICERCA PRECLINICA
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L’insegnamento prevede 48 ore di didattica in aula.
1) Farmacocinetica e Farmacodinamica: concetti generali (10 ore)
Caratteristiche fisico-chimiche dei farmaci tradizionali e biologici; vie di somministrazione; assorbimento; distribuzione; metabolismo dei farmaci e vie di eliminazione; bersagli molecolari dei farmaci; interazione farmaco-recettore; agonismo, antagonismo e sinergismo; relazione dose-effetto.
2) Metodiche tradizionali nella ricerca preclinica (18 ore)
Approcci sperimentali in vitro ed in vivo; binding recettoriale; curve dose-risposta; organi isolati; valutazione degli effetti dei farmaci sui meccanismi di trasduzione; rilascio di neurotrasmettitori; metodiche comportamentali per la valutazione delle proprietà analgesiche, ansiolitiche, antidepressive e neuroprotettive dei farmaci.
3) Biotecnologie nella ricerca preclinica (20 ore)
Analisi della “rivoluzione biotecnologica” delle metodologie tradizionali di ricerca preclinica; modelli cellulari ricombinanti; cellule trasfettate e ricerca preclinica; animali transgenici e ricerca preclinica; uso di anticorpi monoclonali e sequenze di acidi nucleici nella ricerca preclinica; genomica, trascrittomica, proteomica e secretomica nella ricerca preclinica.
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Modulo: 72198 - TECNOLOGIE GENOMICHE E FARMACOGENETICA
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Modulo di Tecnologie Genomiche e Farmacogenetica:
Tecnologie genomiche:
Le metodologie di caratterizzazione della variabilità genetica: da Sanger agli SNP-chip alle next generation sequencing; prospettiva storica e casi studio pubblicati
Principi delle metodologie NGS: vantaggi e svantaggi, prospettive. Whole exome sequencing; Whole genome sequencing.
Bioinformatica dell’analisi di dati NGS. Formato dei dati genomici. Paired-end vs sigle-end. Formato SAM/BAM. Valutazione della qualità delle reads
SNV Panels, NGS short reads, NGS long reads: principi delle metodologie, vantaggi e svantaggi, prospettive. Principali database genomici e applicazioni
Concetti generali di farmacogenomica e farmacogenetica
• Le basi della variabilità individuale: polimorfismi/mutazioni, variabilità fenotipica (genetica, ambientale) e variabilità genetica nella popolazione umana.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica:
• tratti monogenici, poligenici e complessi
• fenotipi farmacocinetici e farmacodinamici
Geni target della farmacogenomica:
• Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica)
• Polimorfismi/mutazioni dei geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica)
Metodi di studio in farmacogenetica e farmacogenomica:
• gene candidato; studi GWA, WES, WGS
• Farmacogenetica-genomica nei trials clinici: esempi di patologie per le quali sono utilizzati approcci di farmacogenomica
• cenni di medicina/farmacologia di genere
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE
Laurea
3 anni
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Persone
Persone (5)
Docenti di ruolo di IIa fascia
Docenti di ruolo di Ia fascia
Ricercatori a tempo determinato - Tipo A
Assegnisti
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