ID:
111922
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
84
CFU:
9
SSD:
CHIMICA FARMACEUTICA
Url:
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI DEI BIOFARMACI, COSMETICI E NUTRACEUTICI/Biotecnologie industriali del biofarmaco Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si pone l’obiettivo di preparare studenti e studentesse alla vita professionale nel settore del biofarmaco in campo industriale o accademico ed è incentrato sull’impiego di tecniche di modellistica molecolare per la rappresentazione e progettazione razionale dei biofarmaci.
Il corso si pone pertanto l’obiettivo di fornire le conoscenze di base e abilità pratiche nell’utilizzo di metodiche di computer-assisted drug design (CADD) per la rappresentazione di biofarmaci al computer e la loro progettazione razionale
Il corso si pone l’obiettivo di fornire a studenti e studentesse conoscenze di base relative alla modellistica molecolare. Gli studenti e le studentesse saranno in grado di: definire i concetti di meccanica molecolare e campo di forze; riconoscere e descrivere le forze intermolecolari alla base di complessi macro-molecolari e loro rappresentazione al computer; descrivere algoritmi e tecniche computazionali per la predizione della struttura 3D dei biofarmaci; descrivere i principi fisici e teorici e gli algoritmi alla base delle principali tecniche di tipo CADD per la progettazione razionale dei biofarmaci.
Il corso si pone l’obiettivo di fornire a studenti e studentesse le seguenti abilità relative alla modellistica molecolare. Gli studenti e le studentesse saranno in grado di utilizzare software di modellistica molecolare per la rappresentazione, progettazione razionale e lo sviluppo di biofarmaci e l'analisi delle proprietà e le interazioni di complessi di interesse farmaceutico in 3D.
Il corso si pone pertanto l’obiettivo di fornire le conoscenze di base e abilità pratiche nell’utilizzo di metodiche di computer-assisted drug design (CADD) per la rappresentazione di biofarmaci al computer e la loro progettazione razionale
Il corso si pone l’obiettivo di fornire a studenti e studentesse conoscenze di base relative alla modellistica molecolare. Gli studenti e le studentesse saranno in grado di: definire i concetti di meccanica molecolare e campo di forze; riconoscere e descrivere le forze intermolecolari alla base di complessi macro-molecolari e loro rappresentazione al computer; descrivere algoritmi e tecniche computazionali per la predizione della struttura 3D dei biofarmaci; descrivere i principi fisici e teorici e gli algoritmi alla base delle principali tecniche di tipo CADD per la progettazione razionale dei biofarmaci.
Il corso si pone l’obiettivo di fornire a studenti e studentesse le seguenti abilità relative alla modellistica molecolare. Gli studenti e le studentesse saranno in grado di utilizzare software di modellistica molecolare per la rappresentazione, progettazione razionale e lo sviluppo di biofarmaci e l'analisi delle proprietà e le interazioni di complessi di interesse farmaceutico in 3D.
Prerequisiti
Conoscenze di base nell'ambito della chimica organica, della chimica farmaceutica e della biochimica
Metodi didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche
Le lezioni teoriche verranno svolte anche attraverso l’uso di fonti web liberamente accessibili (e.g., PubChem, PubMed, Protein Data Bank, Swiss Model, AlphaFold) per la rappresentazione e discussione delle strutture di biofarmaci e per la dimostrazione pratica dell’uso di software di modellistica molecolare. Il modello applicato dalla docente è di tipo interattivo e mira a coinvolgere lo studente al fine di sviluppare un approccio critico all’argomento.
Le esercitazioni pratiche verranno svolte in laboratorio informatico e verteranno sull’applicazione delle tecniche di modellistica molecolare per la rappresentazione e progettazione razionale di biofarmaci.
Le lezioni teoriche verranno svolte anche attraverso l’uso di fonti web liberamente accessibili (e.g., PubChem, PubMed, Protein Data Bank, Swiss Model, AlphaFold) per la rappresentazione e discussione delle strutture di biofarmaci e per la dimostrazione pratica dell’uso di software di modellistica molecolare. Il modello applicato dalla docente è di tipo interattivo e mira a coinvolgere lo studente al fine di sviluppare un approccio critico all’argomento.
Le esercitazioni pratiche verranno svolte in laboratorio informatico e verteranno sull’applicazione delle tecniche di modellistica molecolare per la rappresentazione e progettazione razionale di biofarmaci.
Verifica Apprendimento
La prova d’esame ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti trattati nel corso e la capacità di ragionamento sviluppata da studenti e studentesse. Ai fini della valutazione, rilevante importanza avrà la partecipazione ai laboratori, la cui presenza verrà registrata e permetterà di ottenere un punteggio aggiuntivo in sede di esame (da 2 ad 8 punti, in base alle ore frequentate), accedere alla prova pratica parziale e ad un esame orale semplificato.
La prova pratica verterà sulla verifica delle capacità di utilizzo delle tecniche CADD maturata con le esercitazioni di laboratorio. Per coloro che avranno frequentato il laboratorio e sostenuto la prova pratica, la prova orale consisterà nella discussione degli esercizi svolti nella prova pratica e delle tematiche apprese durante le lezioni frontali ad essi collegate. Per coloro che non avranno frequentato il laboratorio, la verifica dell’apprendimento si svolgerà tramite la sola verifica orale che consisterà nella discussione delle tematiche apprese tramite lezioni frontali e potrà essere integrata da dimostrazioni pratiche dell’utilizzo di software CADD disponibili online per la progettazione razionale di biofarmaci. Il punteggio massimo conseguibile con la sola prova orale sarà di 24/30 a cui si aggiungeranno i seguenti punti extra acquisiti in base alle ore di partecipazione ai laboratori:
- partecipazione > 36 ore: 8 punti;
- partecipazione > 24 ore: 6 punti;
- partecipazione > 16 ore: 4 punti;
- partecipazione > 8 ore: 2 punti.
La prova pratica verterà sulla verifica delle capacità di utilizzo delle tecniche CADD maturata con le esercitazioni di laboratorio. Per coloro che avranno frequentato il laboratorio e sostenuto la prova pratica, la prova orale consisterà nella discussione degli esercizi svolti nella prova pratica e delle tematiche apprese durante le lezioni frontali ad essi collegate. Per coloro che non avranno frequentato il laboratorio, la verifica dell’apprendimento si svolgerà tramite la sola verifica orale che consisterà nella discussione delle tematiche apprese tramite lezioni frontali e potrà essere integrata da dimostrazioni pratiche dell’utilizzo di software CADD disponibili online per la progettazione razionale di biofarmaci. Il punteggio massimo conseguibile con la sola prova orale sarà di 24/30 a cui si aggiungeranno i seguenti punti extra acquisiti in base alle ore di partecipazione ai laboratori:
- partecipazione > 36 ore: 8 punti;
- partecipazione > 24 ore: 6 punti;
- partecipazione > 16 ore: 4 punti;
- partecipazione > 8 ore: 2 punti.
Testi
Foye's. Principi di chimica farmaceutica VI Edizione, by Piccin Nuova Libreria S.p.A., Padova
G.L. Patrick - Chimica Farmaceutica. Napoli: Edises, 2015.
W. Leach - Molecular Modelling: Principles and applications. Ed. Addison Wesley Longman
G.L. Patrick - Chimica Farmaceutica. Napoli: Edises, 2015.
W. Leach - Molecular Modelling: Principles and applications. Ed. Addison Wesley Longman
Contenuti
Concetti Generali: Rappresentazione di macromolecole al computer; Modellistica molecolare, meccanica molecolare e campi di forze.
Predizione della Struttura 3D di Peptidi e Proteine di interesse terapeutico: Cenni sulle tecniche sperimentali per la determinazione della struttura 3D; Tecniche computazionali per la predizione della struttura 3D.
Forze intermolecolari: Interazioni intermolecolari in complessi di interesse farmaceutico; Metodi di rappresentazione ed analisi di interazioni intermolecolari in 3D; Identificazione Epitopo e Paratopo.
Progettazione razionale di biofarmaci. Principi fisici, algoritmi ed esempi applicativi di tecniche computazionali per la progettazione razionale di biofarmaci ed in particolare di complessi antigene-anticorpo. Peptide- e Protein-Protein Docking. Miglioramento delle proprietà di complessi Antigene-Anticorpo. In Silico Affinity Maturation. Cenni di Dinamica Molecolare.
Predizione della Struttura 3D di Peptidi e Proteine di interesse terapeutico: Cenni sulle tecniche sperimentali per la determinazione della struttura 3D; Tecniche computazionali per la predizione della struttura 3D.
Forze intermolecolari: Interazioni intermolecolari in complessi di interesse farmaceutico; Metodi di rappresentazione ed analisi di interazioni intermolecolari in 3D; Identificazione Epitopo e Paratopo.
Progettazione razionale di biofarmaci. Principi fisici, algoritmi ed esempi applicativi di tecniche computazionali per la progettazione razionale di biofarmaci ed in particolare di complessi antigene-anticorpo. Peptide- e Protein-Protein Docking. Miglioramento delle proprietà di complessi Antigene-Anticorpo. In Silico Affinity Maturation. Cenni di Dinamica Molecolare.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI DEI BIOFARMACI, COSMETICI E NUTRACEUTICI
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (5)
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