Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

C.I. BIOTECNOLOGIE BIOLOGICHE

CdL Biotecnologie

Conoscenza delle principali metodologie di laboratorio per applicazioni biotecnologiche; consentire allo studente di conoscere e di comprendere elementi essenziali di farmacologia allo scopo di promuovere nello studente la capacità di individuare gli aspetti critici connessi allo sviluppo e all’utilizzo dei nuovi farmaci biotecnologici e non dimostrando autonomia di giudizio, capacità di apprendimento e di comunicazione; 

Modulo e/o Codocenza Docente CFU
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA Camillo Palmieri 4
FARMACOLOGIA Carolina Muscoli 2
FARMACOLOGIA Laura Berliocchi 2
Docente:
Camillo Palmieri
cpalmieri@unicz.it
09613695181
Edificio Edificio Preclinico Stanza: Livello 7
Lunedì, ore 9.00 -12.00, previo appuntamento

SSD:
BIO/12 - BIO/14 - BIO/14

CFU:
8

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 29/03/2024

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso e di essere in grado di utilizzare i concetti fondamentali di ogni argomento; 

- Conoscenza delle principali metodologie di laboratorio per l'analisi di proteine e acidi nucleici.

- Interpretazione dell'accetabilità di un risultato di laboratorio.

- Sapere utlizzare i principali database di proteine e acidi nucleici.

- Saper disegnare della strategie di purificazione di proteine.

Programma

Programma del Modulo di Biochimica clinica

Concetti generali. Richiami di statistica descrittiva per le misure di laboratorio: media, deviazione standard, coefficiente di variazione di una distribuzione di dati. Fonti di errore di una misura: la variabilità analitica e biologica. Concetti di esattezza, accuratezza, bias, precisione, ripetibilità e riproducibilità. Linearità, sensibilità e specificità analitiche.

Concetto di curva di calibrazione e di funzione di calibrazione.

Accuretezza diagnostica: la sensibilità e la specificità diagnostica; valori predittivi dei positivi e dei negativi.

Tecniche centrifugative. Scopo delle tecniche centrifugative. Priincipi generali della sedimentazione. Strumentazione utilizzata nelle tecniche centrifugative. Applicazioni della centrifugazione nelle industrie farmaceutiche.

Tecniche spettroscopiche. Proprietà della radiazione elettromagnetica e sua interazione con la materia. Spettroscopia nell'UV e nel visibile. La legge di Lambert-Beer. Spettrofotometria: quantificazione di acidi nucleici e proteine.

Livelli energetici e transizioni elettroniche. Cromofori e metalli di transizione nelle biomolecole. Applicazioni alle proteine: metodi diretti e indiretti per la quantificazione delle proteine.

La fluorescenza: spettri di eccitazione e di emissione. Tempi di vita e resa quantica.

Spettroscopia di assorbimento della radiazione nell'infrarosso: misura dello spettro IR; assorbimento IR delle proteine e determinazione della struttura secondaria.

Tecniche cromatografiche. Principi generali di cromatografia. Il coefficiente di ripartizione. Tempo di ritenzione e risoluzione cromatografica: selettività; fattore di capacità; efficienza della colonna cromatografica. Tipologie di cromatografie su colonna: cromatografia a scambio ionico; cromatografia di esclusione molecolare (gel filtration); cromatografia di affinità (esempi: purificazione di anticorpi e di immunocomplessi; purificazione di mRNA); cromatografia di partizione; cromatografia di adsorbimento; cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC).

Tecniche Elettroforetiche: principi generali; definizione della mobilità elettroforetica; fenomeno dell’elettro-endosmosi; fattori che influenzano la migrazione elettroforetica. Principali tecniche elettroforetiche: supporti per elettroforesi (gel di agarosio e di poliacrilammide). Strumentazione: apparati per elettroforesi zonale e per l'elettroforesi capillare. Elettroforesi delle proteine: ionizzazione degli amminoacidi, punto isoelettrico; profilo proteico del siero. Elettroforesi di proteine in condizioni native e SDS-PAGE. Visualizzazione di proteine su gel.

Applicazioni: il protidogramma (elettroforesi delle sieroproteine); diagnosi molecolare di emoglobinopatie; gammopatie monoclonali in elettroforesi; determinazione del peso molecolare delle macromolecole. Elettrotrasferimento di proteine su filtro: Western Blotting.

Isoelettrofocusing. Elettroforesi bidimensionale.

Tecniche immunochimiche. Struttura delle immunoglobuline. Produzione di anticorpi monoclonali e policlonali. Anticorpi coniugati. Reazione antigeni-anticorpi; test di precipitazione; test di agglutinazione (per la valutazione dei gruppi sanguigni): I dosaggi immunologici. Dosaggi immunometrici e immunodosaggi competitivi. Dosaggi immunoenzimatici: ELISA. Immunoblotting. Strumentazione: turbidimetria e nefelometria; risonanza plasmonica si superficie (SPR).

Metodologie biomolecolari: Denaturazione (temperatura di fusione, effetto ipercromico, ibridizzazione). Ibridazione standard e inversa. Isolamento del DNA e Sothern Blot; isolamento dell'RNA e Northern Blot; la reazione a catena della polimerasi (PCR). Real Time PCR: differenze con la PCR tradizionale; SYBR Green e sonde TaqMan; quantificazione assoluta e relativa in Real Time PCR. Clonaggio molecolare. Vettori di espressione. Trasfezione cellulare. Silenziamento e overespressione genica. Tecnologia CRISPR .Tecniche di sequenziamento di Sanger e NGS.

La citofluorimetria a flusso: esempio di analisi dei leucociti. Applicazioni della citofluorimetria a flusso nel laboratorio di ricerca: ciclo cellulare, contenuto del DNA, apoptosi.

Programma del modulo di Farmacologia (prof. Muscoli)

Principi di Farmacologia e breve storia della  Farmacologia. Ricerca preclinica e sviluppo di nuovi farmaci: Caratteristiche e sviluppo di un farmaco, origine dei farmaci, scoperta e sviluppo di nuovi farmaci. Ruolo delle Biotecnologie nella Farmacologia: Approccio biotecnologico all’ allestimento dei farmaci: progettazione di un farmaco, sviluppo dei farmaci biotecnologici, uso delle proteine in terapia e terapia genica. Sperimentazione clinica dei farmaci: metodologia della sperimentazione clinica, fasi di sperimentazione clinica dei farmaci, Indice terapeutico. Principi di Tossicologia. Farmaci antinfiammatori non steroidei. Farmaci utilizzati nel trattamento delle patologie del tratto gastrointestinale.

Programma del Modulo di Farmacologia (Prof.ssa Berliocchi)

Farmacogenetica e farmacogenomica

Reazioni avverse (ADR) e variabilità individuale nelle risposte ai farmaci: fattori che influenzano l’efficacia terapeutica e l’insorgenza di effetti collaterali.

Definizioni: polimorfismo, mutazione, allele. Classificazione polimorfismi (SNPs, VNTR, INDEL...). Classificazione SNPs (cSNPs, pSNPs, rSNPs). SNPs sinonimi e non-sinonimi.

Influenza dei fattori genetici nei processi farmacocinetici e farmacodinamici. Effetti dei polimorfismi genetici sul metabolismo del farmaco. Enzimi di fase I: CYP450 (CYP2D6, CYP2C19, CYP2C9). Farmaci: nortriptilina, codeina, tamoxifene, clopidogrel. Enzimi di fase II (NAT2, TMPT, UGT) e farmaci (isoniazide, antitumorali). Polimorfismi e trasportatori: p-glicoproteina, OAT1B1. Polimorfismi e bersagli terapeutici: recettori b1 e b2 adrenergici; farmaci:

b-bloccanti, antiasmatici.

Warfarin e polimorfismi di CYP2C9 e VKORC1.

Farmaci antitumorali e biomarcatori farmacogenetici (5-FU, capecitabina – polimorfismi DPD, TS, OPRT; Irinotecano – polimorfismi UGT1A1; 6-Mercaptopurina – polimorfismi TPMT)

Tecnologie di genotipizzazione (low, medium, high, super-high throughput).

Il dolore

definizione (IASP) e classificazione del dolore

meccanismi fisiopatologici periferici e centrali; trattamenti farmacologici

stato e sfide della ricerca traslazionale:

modelli sperimentali pre-clinici (dolore acuto/cronico, infiammatorio/neuropatico): hot-plate test, tail flick

test, formalin test, CFA, carragenina; SNI, SNL, CCI)

studi quantitativi della sensibilità (hot-plate, tail flick, Von Frey’s, Haregreaves, test acetone)

predittività modelli sperimentali (conditioned place preference, mouse grimage scale, open-field, elevated maze)

Terapie innovative: la tossina botulinica. Biologia, farmacologia e tossicologia






Impegno orario complessivamente richiesto allo studente

136 ore di studio individuale 

Metodi insegnamento

Lezioni frontali 

Risorse per l'apprendimento

Testi consigliati Modulo di Biochimica clinica e Biologia molecolare clinica:

Biochimica e Biologia Molecolare: Principi e Tecniche (Wilson- Raffaello Cortina Editore).

Altro materiale didattico scaricabile dalla risorsa e-resource d'ateneo.

Testi consigliati Modulo di Farmacologia (prof.ssa Muscoli)

Farmacologia Generale e Molecolare. Clementi- Fumagalli  UTET  Quarta Edizione. 

Per consultazione  Goodman and Gilman: Le basi farmacologiche della Terapia  Ed Zanichelli.  P Rang, M. Dale,, JM Ritter,  RJ Flower. 

Testi consigliati Modulo di Farmacologia (prof.ssa Berliocchi)

Clementi - Fumagalli, Farmacologia generale e molecolare. Edra - Capitolo 57

Annunziato – Di Renzo, Trattato di Farmacologia. Idelson Gnocchi - Capitolo 86

Katzung (Trad. Preziosi), Farmacologia Generale e Clinica. Piccin - Capitolo 5

Goodman – Gilman / Le basi farmacologiche della terapia. Zanichelli - Capitolo 7

Altman – Flockhart – Goldstein. Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics. Cambridge - Capitoli 10 e 2

C Bonezzi. Il dolore: aspetti generali e classificazioni. In: C Bonezzi, M Buonocore. Aspetti di fisiopatologia e terapia del dolore. AlfaWassermann (2013) http://www.paviapainschool.it/public/pdf/Aspetti%20di%20fisiopatologia.pdf

ML Sotgiu. Ricerca traslazionale in medicina e nel dolore. Pathos (2014) 21(2):5-6 https://www.pathos-journal.com/doc/2014_2_Editoriale_Sotgiu.pdf

J Mao. Current challenges in translational pain research. Trends in Pharmacological Sciences (2012) 33(11):568-573

JR Deuis, LS Dvorakova and IV Deuis. Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience (2017) 10:284 doi: 10.3389/fnmol.2017.00284 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5592204/pdf/fnmol-10-00284.pdf

M Pirazzini, O Rossetto, R Eleopra e C Montecucco. Botulinum Neurotoxins: Biology, Pharmacology and Toxicology. Pharmacological Reviews (2017) 69:200-235 [Escludere dallo studio i seguenti paragrafi: “Genetics and structure of Botulinum Neurotoxins and Their Progenitor Toxin Complexes” / “Autonomic Disorders” / “Urologic Pathologic Conditions” / “Gastroenterology and Proctologic disorders” / “Depression” / “Cosmetic uses” / “BoNT in Pregnancy”] http://pharmrev.aspetjournals.org/content/pharmrev/69/2/200.full.pdf



Attività di supporto

Chiarimenti e delucidazioni, o approfondimenti su tematiche sollevate nelle lezioni frontali a richiesta degli studenti, al di fuori dell'orario di lezione.

 

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dall’art.8 del Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf

 Opzionale (Durante il corso sarà svolto un esame in itinere in forma scritta che prevede n.ro 10-15 quiz. Il risultato dell’esame sarà considerato per la l'esame finale.

L’esame finale sarà svolto in forma scritta/orale