Conoscenze di chimica e biochimica, biologia, anatomia, fisiologia e patologia

Lezioni frontali con l'ausilio di proiezione di diapositive.

A disposizione degli studenti materiale didattico relativo agli argomenti di lezione.

Comunicazioni con gli studenti mediante posta elettronica.

Ricevimento da concordare direttamente tra docente e studenti

PRODOTTI BIOTECNOLOGICI A

1- Definizione di biologia molecolare e biotecnologie; campi di applicazione delle biotecnologie; definizione di genomica, trascrittomica e proteomica. I geni e le proteine come bersagli e come strumenti terapeutici innovativi.

2- Reazione a catena della polimerasi (PCR), gel elettroforesi di acidi nucleici, utilizzo della PCR per applicazioni di clonaggio e per studi di espressione genica (RT-PCR)

3- Sequenziamento del DNA secondo Sanger e tecniche di seconda generazione. Tecnologia Illumina di next-generation sequencing e pirosequenziamento (sequenziamento Roche).

4- Analisi del trascrittoma: dalla RT-PCR e Northern Blot, all'analisi microarray e NGS.

5- Enzimi per la manipolazione del DNA. Principi fondamentali del clonaggio dei geni e dell'analisi del DNA: isolamento e purificazione del DNA; tecniche di manipolazione del DNA purificato; Produzione di molecole di DNA ricombinante; Principi base di clonaggio; I vettori per il clonaggio dei geni; trasformazione di cellule batteriche e selezione dei cloni; vettori di espressione.

6- Ingegneria cellulare: metodi di trasferimento genico fisici, chimici e virali. 

PRODOTTI BIOTECNOLOGICI B

1. Introduzione alle biotecnologie farmacologiche. Caratteristiche generali dei prodotti biotecnologici, aree di ricerca scientifica coinvolte nello sviluppo dei farmaci. Aspetti generali di farmacodinamica, farmacocinetica e tollerabilità.
2. Caratteristiche farmacocinetiche delle proteine biotecnologiche. Vie di somministrazione, metabolismo, distribuzione ed eliminazione. Esempi
3. Fattori di crescita emopoietici: filgrastim e peg-filgrastim. Azione biologica sui progenitori midollari e sulle cellule mature circolanti. Ruolo nella terapia della neutropenia e timing di somministrazione di filgrastim e peg-filgrastim
4. Fattori di crescita midollari: eritropoietina (EPO). Caratteristiche biologiche e biochimiche. Meccanismo di regolazione della secrezione di EPO, interazione con il recettore e trasduzione del messaggio. rhEPO di 1, 2 e 3 generazione. Impieghi clinici. Relazione tra emivita e affinità recettoriale. Tossicità.
5. Citochine: interleuchine ed interferoni: ruolo nel sistema immunitario e in altri tessuti. Interleuchine biotecnologiche: IL1 e IL2, loro impiego e tollerabilità. Interferoni: meccanismo d'azione, impiego clinico e tollerabilità.
6. Insuline biotecnologiche. Caratteristiche, rapporto struttura-farmacocinetica, impiego clinico e tollerabilità sistemica e locale.
7. Anticorpi monoclonali. Caratteristiche principali, limiti e prospettive di miglioramento. Bersagli molecolari. Modalità di sintesi e produzione di un MAb (cenni). Problemi legati all'impiego di anticorpi non umani.
8. Anticorpi monoclonali. Farmacocinetica. Vie di somministrazione: endovenosa; sottocutanea ed impiego di ialuronidasi (esempi). Clearance dei MAb. Meccanismi di citotossicità. Aree di impiego.
9. Anticorpi monoclonali. Esempi di anticorpi monoclonali (rituximab, ipilimumab, etc.), frammenti (abciximab) e immunoconiugati (gentuzumab ozogamicina, ibritumomab tiuxetan)
10. Vaccini. Ruolo nella prevenzione e nel contenimento delle infezioni. Rapporto tra valore sociale ed economico dei vaccini rispetto ai farmaci. I nuovi vaccini: vivi perfezionati geneticamente, proteine detossificate geneticamente, anticorpali anti-idiotipo e reverse vaccinology.
11. Oligonucleotidi antisenso. Caratteristiche principali e limiti al loro impiego. Aree d'utilizzo ed esempi. Terapia genica. Obiettivi, possibilità d'intervento, metodologie per il trasferimento genico, potenziali rischi.

Materiale didattico preparato dal docente (diapositive, letteratura scientifica)

Libro di testo:

FARMACI BIOTECNOLOGICI (a cura di Vegeto-Maggi-Minghetti), Casa Editrice Ambrosiana

BIOTECNOLGIE FARMACEUTICHE (Crommelin DJ e Sindelar RD curatori), Zanichelli Editore

BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI (Brown TA), Zanichelli Editore

Per ogni eventuale chiarimento contattare i docenti all'indirizzo:

antonello.dipaolo@med.unipi.it

laura.marchetti@unipi.it

Per il progrmamma dettagliato consultare il registro delle lezioni sul sito https://unimap.unipi.it/cercapersone/cercapersone.php (pagina del docente).

L'esame finale consisterà in una discussione orale sugli argomenti oggetto delle lezioni.