Ateneo - UPO

Il corso è suddiviso in due moduli. La prima parte del primo modulo prevede una sezione introduttiva di livellamento, in cui verranno ripresi i principi e le nozioni base della biologia molecolare, con un approfondimento specifico sulla struttura e reattività delle macromolecole biologiche (DNA, RNA e proteine). La seconda parte sarà dedicata all’illustrazione dei principali metodi per il disegno razionale e lo sviluppo di strumenti biotecnologici di interesse farmacologico, con un focus specifico sui princìpi dell’ingegneria proteica razionale. In questa parte del corso verranno presentate e discusse pubblicazioni scientifiche rilevanti e rappresentative dei risvolti applicativi nel campo delle biotecnologie farmaceutiche. Nel secondo modulo verranno affrontati i princìpi di base del meccanismo d’azione di alcuni farmaci biotecnologici, evidenziando i dettagli molecolari alla base della loro attività farmacologica. In particolare, verranno trattati gli anticorpi monoclonali, gli oligonucleotidi e i vaccini di nuova generazione.

Elisabetta Vegeto, Adriana Maggi, Paola Minghetti, Farmaci biotecnologici. F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani, Biologia Molecolare

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze avanzate sui princìpi, le metodologie e le applicazioni delle biotecnologie nel campo farmacologico. In particolare, il corso si prefigge di: -Consolidare le conoscenze di base relative alla biologia molecolare, con particolare attenzione alla struttura e reattività delle macromolecole biologiche (DNA, RNA, proteine). -Fornire gli strumenti teorici e pratici per comprendere le strategie di disegno razionale e sviluppo di molecole e strumenti biotecnologici di interesse farmacologico. -Approfondire i princìpi dell’ingegneria proteica, con focus sulle applicazioni razionali per la modulazione e l’ottimizzazione dell’attività biologica delle proteine. -Illustrare il meccanismo d’azione di farmaci biotecnologici, evidenziando i dettagli molecolari alla base dell’attività farmacologica. -Fornire una panoramica critica sulle principali classi di farmaci biotecnologici attualmente in uso o in sviluppo, quali anticorpi monoclonali, oligonucleotidi terapeutici e vaccini. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: -Descrivere la struttura e le proprietà chimico-fisiche delle macromolecole biologiche. -Spiegare i princìpi alla base dell’ingegneria proteica e delle principali tecnologie biotecnologiche applicate al farmaco. -Analizzare il meccanismo d’azione di farmaci biotecnologici, correlando struttura e funzione. -Comprendere e discutere criticamente pubblicazioni scientifiche inerenti allo sviluppo di farmaci biotecnologici e alle relative applicazioni terapeutiche.

Conoscenze di base di biologia, chimica organica, fisica e biochimica.

Il corso prevede diverse modalità didattiche integrate al fine di favorire l’apprendimento attivo e lo sviluppo di capacità critiche. Sono previste lezioni frontali che verranno utilizzate per l’esposizione sistematica dei contenuti teorici, con il supporto di presentazioni multimediali e materiali aggiornati tratti dalla letteratura scientifica internazionale. Le lezioni frontali verranno integrate con esercitazioni in aula dedicate all’applicazione pratica dei concetti teorici, con esercizi guidati di analisi e risoluzione di problemi, discussioni di casi studio e simulazioni di strategie di disegno razionale e ingegneria proteica. Nel piano degli insegnamenti saranno inserite presentazione e discussione di pubblicazioni scientifiche da parte degli studenti e attività di peer-to-peer learning.

Vedere la scheda dell’insegnamento generale.

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LA BIOLOGIA A LIVELLO MOLECOLARE Le proteine Gli acidi nucleici Le interazioni proteine-acidi nucleici. BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE Tecnologia del DNA ricombinante con princìpi e applicazioni Ingegneria genetica Le proteine come farmaci Proprietà biochimiche rilevanti per l'efficacia terapeutica. ANTICORPI MONOCLONALI E DERIVATI ANTICORPALI Struttura degli anticorpi Sintesi biotecnologica degli anticorpi. GLI OLIGONUCLEOTIDI COME FARMACI Meccanismo d'azione degli oligonucleotidi Progettazione degli oligonucleotidi. VACCINI DI NUOVA GENERAZIONE

CONOSCENZE Descrivere in modo approfondito la struttura e la reattività delle macromolecole biologiche (DNA, RNA, proteine). Conoscere i princìpi teorici alla base delle principali tecnologie biotecnologiche applicate allo sviluppo di farmaci. Spiegare i meccanismi d’azione di farmaci biotecnologici, con particolare riferimento agli anticorpi monoclonali, agli oligonucleotidi terapeutici e ai vaccini. Comprendere i princìpi dell’ingegneria proteica su base razionale e le sue applicazioni farmacologiche. CAPACITA' Applicare le conoscenze teoriche per interpretare e discutere casi studio relativi a strategie di disegno razionale e sviluppo di farmaci biotecnologici. Analizzare criticamente articoli scientifici, individuandone razionale, metodi, risultati e limiti. Collegare struttura, proprietà chimico-fisiche e funzione delle macromolecole biologiche a strategie di intervento farmacologico. COMPETENZE Comunicare in modo chiaro ed efficace i concetti complessi inerenti alle biotecnologie farmaceutiche, sia in forma orale che scritta. Lavorare in gruppo, interagendo in modo proattivo durante attività di peer-to-peer learning e presentazione di pubblicazioni scientifiche. Sviluppare autonomia nello studio e nella consultazione critica della letteratura scientifica, al fine di aggiornarsi continuamente sulle nuove applicazioni delle biotecnologie nel settore farmaceutico.