ECTS - University of Pisa
Contenuti
Il corso si propone di approfondire alcuni aspetti dei meccanismi molecolari e biologici alla base delle infezioni, delle malattie e della persistenza dei virus nell’ospite.
Saranno analizzati anche fattori dell’ospite che influenzano resistenza e suscettibilità all’infezione ed il decorso delle malattie stesse.
Saranno approfonditi anche potenzialità e limiti nell’impiego dei virus come vettori di materiale genetico per la cura di malattie genetiche e degenerative.
Risultati attesi
Comprensione dei principali meccanismi patogenetici di infezione e mallatia da virus.
Individuazione dei principali fattori virali che determinano infezione e malattia. Individuazione dei fattori dell’ospite che favoriscono l’attecchimento dell’infezione o ne determinano la resistenza.
Comprensione dei meccanismi naturali ed artificiali di protezione pre- e post-espositiva.
Conoscenza dei principi della terapia genica e dell’impiego dei virus come vettori per la cura di malattie di natura infettiva e non.
Scopo del Corso nell’ambito del Corso di Laurea
Completamento della formazione microbiologica con particolare riferimento agli aspetti molecolari, infettivi e biotecnologici dei virus.
The course provides knowledge of the biology, structure, morphogenesis, chemical and genetic organization, metabolism, replication, taxonomy of Viruses. The course will provide also knowledge of their mechanisms of pathogenesis, of the host immunological control and of the available intervention to possibly eradicate or prevent disease (anti-microbiological agents, immunotherapy, vaccination). Special focus will be the knowledge of the laboratory diagnostic assays (both with conventional and biomolecular approaches, manual and automated) and the evaluation of their results
Le conoscenze verranno verificate attraverso la prova d'esame.
Ai fini dell'attribuzione del voto finale, espresso in trentesimi, la commissione valuterà i seguenti aspetti:
- capacità dello studente di stabilire connessioni tra gli argomenti trattati in capitoli diversi del programma
- autonomia nell'individuazione degli errori e della loro correzione
- capacità di utilizzare in modo autonomo la propria conoscenza e comprensione dei contenuti dell'insegnamento
- per affrontare una discussione approfondita su aspetti critici relativi agli argomenti trattati
- saper esporre le proprie conclusioni in modo chiaro e logico.
The student will be assessed, by final oral exam on his/her ability to discuss, with critical awareness, using the appropriate terminology, the subjects and issues presented in the attending lectures, and on the ability to muster the decision-making process of selection of the appropriate laboratory diagnostic procedures in any specific clinical situation prospected.
CARATTERI GENERALI DEI VIRUS: Morfologia e struttura, acidi nucleici virali. Resistenza agli agenti fisici e chimici. Classificazione.
RAPPORTI VIRUS-CELLULA OSPITE: Replicazione dei virus animali: assorbimento; penetrazione; scapsidamento; espressione e replicazione del genoma; assemblaggio, maturazione e liberazione dei virioni progenie. Conseguenze per le cellule: effetti citopatici, alterazioni antigeni e funzionali. Evoluzione dei virus e meccanismi di persistenza dei virus animali nelle cellule. Immortalizzazione e trasformazione cellulare: potenziale trasformante e basi genetiche della trasformazione da virus.
RAPPORTI VIRUS-ORGANISMO OSPITE: Le infezioni virali: penetrazione nei tessuti e replicazione locale; diffusione ad altri distretti; emissione all'esterno.
RISPOSTE INNATE ED ADATTATIVE CONTRO I VIRUS: Meccanismi di elusione della risposta immune e di persistenza dei virus.
PATOGENESI DELLE MALATTIE DA VIRUS: Meccanismi diretti e indiretti di danno; infezioni asintomatiche; tipi di malattie; fattori che condizionano l'esito delle infezioni virali. L'azione oncogena in vivo.
DIAGNOSI DI LABORATORIO DELLE INFEZIONI VIRALI: Tecniche di dimostrazione diretta e indiretta dei virus.
CRITERI DI PROFILASSI E TERAPIA ANTIVIRALE: Immunizzazione attiva e passiva. Principi ed applicazioni di terapie specifiche antivirali.
VIROLOGIA SPECIALE: Virus epatite A, epatite B, epatite C, epatite D; Retrovirus: oncovirus e lentivirus (HIV 1 e 2); Papillomavirus; Herpesvirus: virus herpes simplex; varicella-zoster; Epstein-Barr; citomegalico; herpes 6, 7 e 8. Orthomyxovirus: influenzavirus. Coronavirus.
APPLICAZIONI DEI VIRUS IN CAMPO BIOMEDICO: Impiego di vettori virali nella medicina molecolare.
Vettori virali e non-virali: concetti generali. Vettori non virali: tipi, vantaggi e svantaggi rispetto ai vettori virali.
Vettori adenovirali: cenni sui virus parentali per classificazione, struttura, meccanismi patogenetici, tipi e incidenza delle infezioni. Vettori derivati, vantaggi, svantaggi e problemi nel loro impiego. Vettori adenovirali oncolitici.
Vettori adeno-associati: cenni sui virus parentali per classificazione, struttura, ciclo replicativo, tipi e incidenza delle infezioni. Vettori derivati, vantaggi, svantaggi e problemi nel loro impiego. Trials clinici in corso con vettori adeno-associati.
Vettori retrovirali e lentivirali: cenni sui virus parentali per classificazione, struttura, meccanismi patogenetici, tipi e incidenza delle infezioni. Elementi a comune e distintivi tra retrovirus e lentivirus. Vettori retrovirali, vantaggi, svantaggi e problemi nel loro impiego. Attività trasformante e meccanismi di ricombinazione omologa e eterologa.
Vettori lentivirali di prima, seconda e terza generale Vettori da HIV e vettori derivati da altri lentivirus. Vettori mono e bicistronici. Aspetti rilevanti nella produzione e sicurezza a livello farmaceutico e nel loro impiego in ambito clinico.
Vettori erpetici, loro impiego nella veicolazione di acidi nucleici in cellule e come vettori oncolitici.
Gene editing e applicazioni in ambito infettivologico e di terapia genica. Definizione di Gene Editing, TALEN, Zinc Finger Nuclease e CRISPR/Cas9. Cenni di ricombinazione del DNA (omologa e non omologa). Nuove tecniche di terapia genica: dCas9, RNA Cas9, SHERLOCK.
Viruses: Structures and morfology, viral nucleic acids. Classification
Virus-cell interaction: Viral replication, Consequences for the host cell: cytopatic effects, antigen exposures. Persistance, Immortalization and Transformation
Virus-Organism interaction: viral infecton: local replication, diffusion and spreading
Innate immune response and adaptative: Mechanism of elusion and viral persistance
Viral Pathogenesis: Direct/Indirect mechanisms; types of diseases; oncogenic activity in vivo.
Diagnosis: Direct/Indirect detection of viral infection
Vaccines and antiviral therapy: Immunization. Principles of antiviral therapy
Viruses: HAV, HBV, HCV, HDV; Retroviruses: oncovirus and lentivirus; Papillomavirus; Herpesvirus (HSV, VZV, EBV, CMV); Orthomyxovirus: influenzavirus.
Viral vectors in biomedical research: non-viral vectors: definition, applications.
Adenoviral vectors, Adeno-associated vectors, Lentiviral and Retroviral vectors, Herpetic vectors.
Gene editing. Definition, Talen, Zinc Finger Nuclease and CRISPR/Cas9. DNA ricombination (homologous and non homologous end-joining). New techniques of gene therapy: dCas9, rCas9 and SHERLock.
Testi di riferimento
ANTONELLI G., CLEMENTI M.: Principi di Virologia Medica, 4a ed., Casa Ed. Ambrosiana, Milano, 2022.
HARPER D.R.: Virus: Applicazioni biotecnologiche e strategie di controllo. Edizione italiana a cura di Antonella Amendola e Elena Pariani, 1a ed., Zanichelli, Bologna, 2013.
Dai Geni ai Genomi. J. W. Dale, M. von Schantz, N. Plant.
Articoli scientifici originali
Non previsti o, in ogni caso, forniti dal docente
Banche dati
Non previste
Altro
Pdf delle diapositive delle lezioni caricate su Teams qualche giorno prima dello svolgimento della lezione
Textbooks:
ANTONELLI G., CLEMENTI M.: Principi di Virologia Medica, 4a ed., Casa Ed. Ambrosiana, Milano, 2022.
HARPER D.R.: Virus: Applicazioni biotecnologiche e strategie di controllo. Edizione italiana a cura di Antonella Amendola e Elena Pariani, 1a ed., Zanichelli, Bologna, 2013.
Dai Geni ai Genomi. J. W. Dale, M. von Schantz, N. Plant.
Pdf slides uploaded on Teams before the lecture
Colloquio orale agli appelli ufficiali
Oral examination
COMMISSIONE DI ESAME
Presidente: Mauro Pistello
Membri: Michele Lai
Membri supplenti: Alessandro de Carli
RICEVIMENTO STUDENTI
I docenti ricevono su appuntamento concordato via e-mail telefono.
MEETING WITH STUDENTS
Appointments with students can be arranged by e-mail or phone calls
