Farmaci biotecnologici innovativi
A.A. 2019/2020
Obiettivi formativi
Il corso ha l'obiettivo di fornire allo studente gli strumenti per la comprensione dei concetti e delle strategie innovative che avranno impatto nel futuro delle biotecnologie del farmaco, con una particolare attenzione ai temi più avanzati nell'ambito della progettazione, ottimizzazione e produzione del farmaco biotecnologico.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso ci si aspetta che lo studente, attraverso l'acquisizione di conoscenze avanzate, arrivi a possedere le basi tecnologiche e concettuali per inserirsi nel percorso creativo dell'innovazione nel campo della progettazione, ottimizzazione e produzione del farmaco biotecnologico.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Prerequisiti
Lo studente deve possedere conoscenze avanzate di biologia molecolare, biotecnologie farmacologiche, chimica farmaceutica e chimica organica applicata alle macromolecole, per comprendere le strategie innovative applicate nello sviluppo del farmaco biotecnologico.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta articolata su domande a risposta aperta, inerenti agli argomenti trattati nel modulo "Aspetti sintetici nella preparazione di farmaci biotecnologici" e una prova orale inerente agli argomenti trattati nel modulo "Approcci biotecnologici nella progettazione e ottimizzazione di farmaci" e articolata almeno su tre domande.
Il voto finale (in trentesimi) sarà calcolato come media pesata (sulla base dei CFU) della votazione ottenuta nei singoli moduli.
Il voto finale (in trentesimi) sarà calcolato come media pesata (sulla base dei CFU) della votazione ottenuta nei singoli moduli.
Modulo: Approcci biotecnologici nella progettazione e ottimizzazione di farmaci
Programma
U.D. Nuove strategie terapeutiche (3 CFU)
Strategie e tecnologie avanzate nella generazione di nuove proteine terapeutiche
L'innovazione nella terapia genica
- Generalità sui problemi e le sfide tecnologiche nella terapia genica
- Lo sviluppo di vettori sicuri
- I sistemi per l'espressione stabile del gene terapeutico
- I farmaci approvati e gli studi in corso
- Le strategie innovative nella terapia della neurodegenerazione e dell'AIDS
La modulazione del sistema immunitario e le moderne strategie vaccinali nel cancro
Strategie innovative nello sviluppo di farmaci del sistema nervoso
Le cellule staminali e l'innovazione nella medicina rigenerativa
Il contributo dell''OMICS nella diagnostica e nella terapia
I farmaci che agiscono sulla trascrizione genica - aspetti innovativi
U.D. Approcci biotecnologici innovativi per l'ottimizzazione di farmaci (3CFU)
Problematiche farmacocinetiche associate a farmaci di natura peptidica:
- strategie innovative di formulazione e pre-formulazione
- strategie specifiche per loro rilascio controllato e prolungato: carriers, peghilazioni e altre (bio)tecnologie.
Farmacodinamica: tecniche biotecnologiche per lo sviluppo di farmaci sito-specifici:
- chimica dei prodrugs
- targeting passivo e attivo
- terapia del cancro: esempi di strategie biotecnologiche di rilascio sito-specifico di molecole anticancro e peptidi. Progettazione di bioconiugati; targeting vascolare; selettività tissutale mediata da enzimi; terapie enzima-profarmaco.
Esempi di classi di farmaci biotecnologicamente ottimizzati:
- targeting del sistema nervoso centrale
- anticoagulanti
Strategie e tecnologie avanzate nella generazione di nuove proteine terapeutiche
L'innovazione nella terapia genica
- Generalità sui problemi e le sfide tecnologiche nella terapia genica
- Lo sviluppo di vettori sicuri
- I sistemi per l'espressione stabile del gene terapeutico
- I farmaci approvati e gli studi in corso
- Le strategie innovative nella terapia della neurodegenerazione e dell'AIDS
La modulazione del sistema immunitario e le moderne strategie vaccinali nel cancro
Strategie innovative nello sviluppo di farmaci del sistema nervoso
Le cellule staminali e l'innovazione nella medicina rigenerativa
Il contributo dell''OMICS nella diagnostica e nella terapia
I farmaci che agiscono sulla trascrizione genica - aspetti innovativi
U.D. Approcci biotecnologici innovativi per l'ottimizzazione di farmaci (3CFU)
Problematiche farmacocinetiche associate a farmaci di natura peptidica:
- strategie innovative di formulazione e pre-formulazione
- strategie specifiche per loro rilascio controllato e prolungato: carriers, peghilazioni e altre (bio)tecnologie.
Farmacodinamica: tecniche biotecnologiche per lo sviluppo di farmaci sito-specifici:
- chimica dei prodrugs
- targeting passivo e attivo
- terapia del cancro: esempi di strategie biotecnologiche di rilascio sito-specifico di molecole anticancro e peptidi. Progettazione di bioconiugati; targeting vascolare; selettività tissutale mediata da enzimi; terapie enzima-profarmaco.
Esempi di classi di farmaci biotecnologicamente ottimizzati:
- targeting del sistema nervoso centrale
- anticoagulanti
Metodi didattici
Il programma sarà svolto attraverso lezioni frontali (6 CFU) con l'ausilio di materiale didattico (proiezioni di slides).
Materiale di riferimento
Materiale didattico e bibliografia saranno forniti dagli insegnanti e saranno disponibili sul sito Ariel.
Modulo: Aspetti sintetici nella preparazione di farmaci biotecnologici
Programma
Richiami ad argomenti di base di chimica organica:
- Principali gruppi funzionali
- Stereochimica, miscele racemiche, eccesso enantiomerico.
- Andamento stereochimico delle reazioni.
Peptidi e proteine
- caratteristiche generali degli aminoacidi e dei peptidi
- gruppi protettori nella sintesi peptidica; metodologie di protezione ortogonale
- formazione del legame peptidico: metodi di attivazione e accoppiamento
- sintesi in soluzione e in fase solida
- efficienza sintetica, uso della tecnologia a microonde
- chemical ligation: native chemical ligation, expressed protein ligation
- Struttura secondaria di peptidi e proteine e principali tecniche per la determinazione: dicroismo circolare, FT-IR, NMR
Peptidomimetici
- ruolo e caratteristiche
- conformazione bioattiva del peptide e metodologie di restrizioni conformazionali
- peptoidi e foldameri: cenni
Assembly supramolecolari
- interazioni tra proteina e ligando e principali tecniche per la determinazione: termoforesi, surface plasmon resonance, calorimetria.
- Nanomateriali peptidici: dal self assembly alle applicazioni. Principali tecniche per lo studio di nanomateriali: Dinamica light scattering e microscopia elettronica.
Acidi nucleici:
- caratteristiche generali, struttura e nomenclatura: nucleosidi e nucleotidi
- Sintesi degli acidi nucleici e legame fosfodiestereo
- Sintesi degli oligonucleotidi
- Oligonucleotidi modificati: PNA, morpholino; proprietà ed applicazioni.
- Principali gruppi funzionali
- Stereochimica, miscele racemiche, eccesso enantiomerico.
- Andamento stereochimico delle reazioni.
Peptidi e proteine
- caratteristiche generali degli aminoacidi e dei peptidi
- gruppi protettori nella sintesi peptidica; metodologie di protezione ortogonale
- formazione del legame peptidico: metodi di attivazione e accoppiamento
- sintesi in soluzione e in fase solida
- efficienza sintetica, uso della tecnologia a microonde
- chemical ligation: native chemical ligation, expressed protein ligation
- Struttura secondaria di peptidi e proteine e principali tecniche per la determinazione: dicroismo circolare, FT-IR, NMR
Peptidomimetici
- ruolo e caratteristiche
- conformazione bioattiva del peptide e metodologie di restrizioni conformazionali
- peptoidi e foldameri: cenni
Assembly supramolecolari
- interazioni tra proteina e ligando e principali tecniche per la determinazione: termoforesi, surface plasmon resonance, calorimetria.
- Nanomateriali peptidici: dal self assembly alle applicazioni. Principali tecniche per lo studio di nanomateriali: Dinamica light scattering e microscopia elettronica.
Acidi nucleici:
- caratteristiche generali, struttura e nomenclatura: nucleosidi e nucleotidi
- Sintesi degli acidi nucleici e legame fosfodiestereo
- Sintesi degli oligonucleotidi
- Oligonucleotidi modificati: PNA, morpholino; proprietà ed applicazioni.
Metodi didattici
Il programma sarà svolto attraverso lezioni frontali (3 CFU) con l'ausilio di materiale didattico (proiezioni di slides).
Materiale di riferimento
Materiale didattico e bibliografia saranno forniti dagli insegnanti e saranno disponibili sul sito Ariel.
Moduli o unità didattiche
Modulo: Approcci biotecnologici nella progettazione e ottimizzazione di farmaci
BIO/14 - FARMACOLOGIA
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Bassanini Ivan, Ciana Paolo
Turni:
Modulo: Aspetti sintetici nella preparazione di farmaci biotecnologici
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 3
Lezioni: 24 ore
Docente:
Pellegrino Sara
Turni:
-
Docente:
Pellegrino SaraDocente/i
Ricevimento:
Venerdi ore 10.00 12.30
Dipartimento di Scienze della Salute, Via Antonio di Rudinì 8
Ricevimento:
su appuntamento
Via Golgi 19, edificio 5, corpo A, 3 piano