ECTS - University of Pisa
Lo studente acquisirà una conoscenza avanzata sui meccanismi di azione/attivazione degli agenti terapeutici, nonché sui processi che portano alla progettazione ed allo sviluppo dei farmaci ed alle principali tecniche di Computer-aided Drug Design.
The student will acquire an advanced knowledge about the mechanism of action/activation of therapeutic agents as well as the processes leading to the design and development of drugs.
L'acquisizione delle conoscenze verrà verificata mediante un esame orale, in cui allo studente verrà chiesto di risolvere problemi specifici o di illustrare dei concetti.
Knowledge acquisition will be verified by oral examinations, where the student will be asked to solve specific problems or to illustrate concepts.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di identificare i principali meccanismi di azione/attivazione di varie classi di agenti terapeutici e dei loro profarmaci. Inoltre avrà la capacità di proporre delle modifiche strutturali per la progettazione di farmaci potenzialmente più attivi/selettivi/sviluppabili. Infine sarà in grado di utlizzare alcuni dei più comuni software di modellazione molecolare.
At the end of the course the student will be able to identify the principal mechanism of action/activation of several classes of therapeutic agents and of their prodrugs. Furthermore, he/she will be able to propose structural modification for the design of potentially more active/selective/developable pharmaceuticals.
Le capacità acquisite dallo stutente nell'associare proprietà strutturali a quelle biologiche saranno verificate mediante specifiche domande che verranno poste nel corso dell'esame orale.
The abilities acquired by student to associate structural and biological properties will be verified by means of specific questions asked during the oral examination.
Lo studente imparerà ad associare correttamente le strutture chimiche con le proprietà biologiche, nonché a comprendere i possibili meccanismi chimici/biologici responsabili dell'attivazione selettiva di profarmaci, e ad applicare questi concetti nella progettazione e sviluppo di nuovi agenti terapeutici. Inoltre lo studente potrà acquisire e/o sviluppare capacità di problem-solving.
The student will learn to properly associate chemical structures with biopharmaceutical activities, as well as the possible chemical/biological mechanism for the selective activations of prodrugs, to be applied in the design of new perspective therapeutic agents.
Le abilità dello studente nell'individuare soluzioni all'interpretazione dei dati e nel proporre modi di progettazione di agenti terapeutici innovativi saranno verificate durante le prove d'esame.
The skills of the student to identify solutions to the interpretation of the data and to propose methods for the design of innovative therapeutic agents will be verified during the examinations.
Non ci sono propedeuticità. Tuttavia lo studente dovrà essere già provvisto di buona padronanza di Chimica Farmaceutica, Chimica Organica e Biochimica, al fine di comprendere gli argomenti di questo corso. Inoltre, la conoscenza della lingua inglese è fortemente raccomandata, in quanto una parte del materiale didattico (articoli scientifici, libri di testo) è scritta in Inglese.
There are no compulsory propedeutics. However, the student will have to possess a good knowledge of Medicinal Chemistry, Organic Chemistry and Biochemistry, in order to understand the topics if this course. Furthermore, a good command of the English language is strongly recommended, since part of the teaching material (scientific articles, textbooks) are written in English.
La modalità di erogazione di questo corso consiste in lezioni tipo seminari con l'ausilio di diapositive proiettate e di illustrazioni sulla lavagna. Ogniqualvolta non sarà possible essere fisicamente presenti in aula, la stessa modalità di lezione sarà seguita in modalità remota.
The modality of this course is a Lecture-style instruction with the help of projected slides and drawings on the blackboard. Whenever it is not possible to be physically present in classes, the same modality will be carried out online.
Complessità molecolare, elementi farmacoforici, accessibilità sintetica.
Correlazioni fra caratteristiche chimiche e proprietà biofarmacologiche.
Progettazione di farmaci basata sui "frammenti", efficienza di ligando.
Parvenza Farmacoforica (Drug likeness), considerazioni ADMET.
Profarmaci: progettazione strutturale, gruppi rimovibili/modificabili, processi di attivazione enzimatici e non-enzimatici.
Profarmaci intelligenti, profarmaci attivati in modo bioriduttivo selettivi per l'ipossia, attivazioni selettive di profarmaci mediate da enzimi (ADEPT, MDEPT, PDEPT, ecc.) o da anticorpi (ADAPT).
Agenti terapeutici polimerici. "Soft-drugs" (o "Ante-drugs").
Visualizzazione 3D di target biologici (proteine e acidi nucleici) e molecole organiche.
Meccanica molecolare ed analisi conformazionale.
Simulazioni di dinamica molecolare.
Progettazione di farmaci basati sui farmacofori.
Progettazione di farmaci basati su calcoli di docking.
Molecular complexity, pharmacophoric elements, synthetic accessibility.
Correlations between chemical characteristics and biopharmacological properties.
Fragment-based drug design, ligand efficiency. Drug likeness, ADMET considerations.
Prodrugs: structural design, removable/modifiable groups, enzymatic and non-enzymatic activation processes.
“Smart” prodrugs, hypoxia-selective bioreductively-activated prodrugs, enzyme- (ADEPT, MDEPT, PDEPT, etc.) and antibody- (ADAPT) mediated selective activations of prodrugs.
Polymer therapeutics. Soft-drugs (or Ante-drugs).
R. B. SILVERMAN: Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action - 2nd Edition, Elsevier - Academic Press, San Diego, CA - USA, 2004. [ISBN 0-12-643732-7]
C. G. WERMUTH: The Practice of Medicinal Chemistry - 2nd Edition, Elsevier – Academic Press, London, UK, 2003. [ISBN 0-12-744481-5]
E. H. Kerns, L. Di: Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods – Academic Press / Elsevier, Burlington MA, USA, 2008. [ISBN 978-0-1236-9520-8]
Articoli provenienti dalla recente letteratura scientifica che saranno indicati a lezione.
R. B. SILVERMAN: Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action - 2nd Edition, Elsevier - Academic Press, San Diego, CA - USA, 2004. [ISBN 0-12-643732-7]
C. G. WERMUTH: The Practice of Medicinal Chemistry - 2nd Edition, Elsevier – Academic Press, London, UK, 2003. [ISBN 0-12-744481-5]
E. H. Kerns, L. Di: Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods – Academic Press / Elsevier, Burlington MA, USA, 2008. [ISBN 978-0-1236-9520-8]
Recent scientific articles that will be cited in class.
L'esame consiste in una interrogazione orale individuale che verrà svolta negli appelli successivi al termine del ciclo di lezioni.
Verranno poste circa tre domande sugli argomenti svolti a lezione per la durata di circa 30-45 minuti.
The exam consists in an individual oral interrogation, which will be due at the end of the classes.
The student will be asked around three questions about the subject contained in the course program and the interrogation will last about 30-45 minutes.
