Metodologie avanzate in chimica farmaceutica (moduli I e II)

A.A. 2019/2020
8
Crediti massimi
64
Ore totali
SSD
CHIM/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Nel complesso, l'insegnamento costituisce un'evoluzione dei due corsi base di Chimica Farmaceutica e Tossicologica 1 e 2. Gli obiettivi formativi generali del corso sono quelli (a) di sviluppare ulteriormente gli aspetti salienti relativi alla progettazione, all'ottimizzazione e allo sviluppo di candidati farmaci promettenti; (b) di fornire le basi concettuali che hanno portato allo sviluppo e/o all'evoluzione di ambiti di ricerca innovativi (ad esempio, nel contesto dei recettori accoppiati a proteine G, della fotofarmacologia, dell'introduzione della chiralità nello scheletro strutturale di molecole dotate di attività biologica); (c) di illustrare i fondamenti teorici e le principali applicazioni pratiche delle metodologie computazionali applicate alla progettazione razionale di molecole biologicamente attive. In linea con la sua concezione di corso professionalizzante, l'insegnamento si prefigge pertanto di incrementare il livello di conoscenze dello studente e l'approccio critico a problematiche di ricerca innovative nell'ambito della progettazione dei farmaci, che sfruttino cioè teorie e metodologie emergenti nelle scienze farmaceutiche.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione. I risultati di apprendimento attesi dall'insegnamento, che è parte dell'area caratterizzante più consistente dell'intero corso di studio, riguardano l'accertamento della conoscenza di approcci e metodologie avanzati impiegati nell'ambito della ricerca sul farmaco, con l'intento di approfondire la formazione di base dello studente nell'ottica della futura professione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Nel corso dell'esame, lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di applicare le conoscenze e i concetti acquisiti, discutendo ad argomentando i risultati scientifici pubblicati in articoli della letteratura recente.
Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà discutere con proprietà, consapevolezza e spirito critico gli argomenti scelti per l'esame. Per entrambi i moduli del corso, i commenti e le correlazioni sugli aspetti chimico farmaceutici saranno incoraggiati e valutati dal docente.
Abilità comunicative. La prova d'esame, per entrambi i moduli, consiste nella discussione, sotto forma di presentazione PowerPoint, di un argomento tra quelli trattati nel corso, che lo studente sviluppa ulteriormente mediante una ricerca bibliografica autonoma. La chiarezza dell'esposizione e le capacità di comunicazione sono tenute in considerazione nella valutazione complessiva.
Apprendimento a lungo termine. L'obiettivo saliente del corso è quello di accertare il consolidamento della preparazione dello studente nella discipline chimico-farmaceutiche, valutando l'acquisizione di competenze utili a formare una figura professionale in grado di operare in ambito lavorativo accademico/non accademico e in progetti multidisciplinari.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Prerequisiti
Per una frequenza proficua delle lezioni del corso, che si svolge nel secondo semestre, è necessario che lo studente possieda le conoscenze di base acquisite nei due insegnamenti di Chimica farmaceutica e tossicologica del corso di studio. Lo studente deve avere sostenuto almeno l'esame di Chimica farmaceutica e tossicologica I.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste nella discussione (25-30 min.) di una presentazione Power Point, che verte su uno degli argomenti trattati a lezione per ciascun modulo. Lo studente sceglie l'argomento partendo dai contenuti sviluppati durante le lezioni e deve essere in grado di ampliarli mediante una ricerca bibliografica autonoma. Prima della prova d'esame, il docente si rende disponibile a visionare i contenuti della presentazione organizzata dallo studente e/o a esaminare l'adeguatezza del relativo materiale bibliografico utilizzato.
Nel corso dell'esame, verranno valutate la qualità e la chiarezza della presentazione, dell'esposizione dei contenuti e dell'uso di una terminologia scientifica appropriata, e la capacità dello studente di rispondere ai chiarimenti richiesti dal docente.
Il voto d'esame relativo ad entrambi i moduli del corso è espresso in trentesimi e il voto finale (modulo I + modulo II) è la media dei voti riportati nei due moduli. Ai fini della registrazione del voto d'esame, gli appelli rispettano i periodi stabiliti dalla Facoltà di Scienze del Farmaco.
Modulo: Metodologie avanzate in chimica farmaceutica Mod. I
Programma
Il programma dell'insegnamento (4 crediti formativi) si articola sui seguenti argomenti.
a) I recettori accoppiati a proteine G (GPCR): le nuove acquisizioni relative alla struttura e al meccanismo di trasduzione del segnale. Illustrazione del concetto di modulazione allosterica e di biased agonism dei GPCR e le inerenti potenzialità terapeutiche. Progettazione, sintesi, indagine biologica e implicazioni terapeutiche di ligandi bitopici e ligandi bi(poli)funzionali che agiscono a livello dei GPCR (polifarmacologia).
b) Il processo di drug discovery, trattato in un ciclo di lezioni tenute da ricercatori che operano in strutture scientifiche non accademiche. Nel corso di queste lezioni sono sviluppati in prevalenza la ricerca e lo sviluppo di nuovi candidati farmaci in ambito oncologico (inibitori di chinasi e di PARP-1), dalla concezione e progettazione iniziale, al miglioramento delle proprietà dell'hit compound e allo sviluppo clinico.
c) Progettazione, sintesi, caratterizzazione fotochimica, bersagli molecolari, indagine biologica e potenziali aspetti applicativi di nuove sonde molecolari la cui attivazione farmacologica è regolata dalla luce (fotofarmacologia).
d) Studio della rilevanza della stereochimica nel contesto della ricerca chimico farmaceutica (interazione con il bersaglio biologico, aspetti sintetici ed analitici relativi alla preparazione di ligandi chirali enantiopuri) e illustrazione di alcune strategie applicate nell'industria farmaceutica per la sintesi di farmaci chirali.
Metodi didattici
La modalità didattica dell'insegnamento è costituita da lezioni frontali per un totale di 4 crediti formativi (32 h).
Le lezioni sono impostate con l'intento di presentare allo studente aspetti avanzati di ricerche svolte in ambito chimico farmaceutico. In vista dell'esame, l'argomento prescelto dallo studente dovrà essere approfondito, integrandolo con ulteriore materiale bibliografico ai fini di organizzare una presentazione.
Materiale di riferimento
L'esame non prevede testi consigliati.
Il docente mette a disposizione le copie delle diapositive illustrate a lezione, che contengono diversi riferimenti bibliografici. Lo studente può consultare il materiale didattico in formato pdf sul sito Ariel del corso (https://mdeamicicft2.ariel.ctu.unimi.it/v5/home/Default.aspx).
Modulo: Metodologie avanzate in chimica farmaceutica Mod. II
Programma
Nel corso delle lezioni sono trattati gli argomenti di seguito specificati: (a) analisi conformazionale: ricerca dei minimi locali e del minimo globale tramite l'utilizzo di tecniche stocastiche e dinamica molecolare; (b) proprietà e descrittori molecolari: approcci computazionali per il calcolo e loro applicazioni nella descrizione del profilo chimico-fisico di una molecola; (c) Struttura proteica e modellazione per omologia (d) Approcci ligand-based: QSAR; metodi predittivi e modelli farmacoforici: (e) Approcci structure-based: docking molecolare, virtual screening e utilizzo della dinamica molecolare per valutare l'energia libera di un complesso (f) approcci chemioinformatici e disegno di librerie.
Metodi didattici
La modalità didattica dell'insegnamento è costituita da lezioni frontali per un totale di 4 crediti formativi (32 h).
Le lezioni sono impostate con l'intento di presentare allo studente una panoramica aggiornata delle più importanti metodologie computazionali utilizzate in ambito farmaceutico
Materiale di riferimento
L'esame non prevede testi consigliati.
Il docente mette a disposizione le copie delle diapositive illustrate a lezione, più un certo numero di riferimenti bibliografici utili per preparare l'esame. Lo studente può consultare il materiale didattico in formato pdf sul sito Ariel del corso (https://gvistolimacf.ariel.ctu.unimi.it/v5/home/Default.aspx).
Moduli o unità didattiche
Modulo: Metodologie avanzate in chimica farmaceutica Mod. I
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 4
Lezioni: 32 ore
Docente: De Amici Marco

Modulo: Metodologie avanzate in chimica farmaceutica Mod. II
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 4
Lezioni: 32 ore
Docente: Vistoli Giulio

Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento
Dipartimento di Scienze Farmceutiche - via L. Mangiagalli, 20133 Milano
Ricevimento:
previo appuntamento