Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

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: 15/06/2025

Organizzazione della Didattica

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

Obiettivi Formativi

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.

Metodi Didattici

Lezioni frontali 

Contenuti di insegnamento (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.

Elettroforesi: principi generali; definizione della mobilità elettroforetica; fenomeno dell’elettroendosmisi. Supporti per elettroforesi: gel di agarosio e di poliacrilammide. 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. Stima dei pesi molecolari. Trasferimento di proteine su filtro: Western Blotting.

Isoelettrofocusing. Elettroforesi bidimensionale. Elettroforesi capillare.

Elettroforesi di acidi nucleici. Trasferimento di acidi nucleici su filtro: Southern e Northern Blotting.

Applicazioni: elettroforesi delle sieroproteine; principali frazioni elettroforetiche delle sieroproteine; gammopatie monoclonali in elettroforesi.

Determinazione dell’emoglobina glicata in elettroforesi capillare.

Tecniche immunochimiche. Struttura delle immunoglobuline. Produzione di anticorpi monoclonali e policlonali. Anticorpi coniugati. Reazione antigeni-anticorpi; metodi di agglutinazione (per la valutazione dei gruppi sanguigni; test di Coombs diretto e indiretto) e immunoprecipitazione: immunodiffusione radiale semplice, immunoprecipitazione in soluzione per lo studio di complessi proteici.

Metodi immunochimica diretti e indiretti: esempi di anticorpi coniugati. Immunoblotting.

Dosaggi immunologici competitivi: Radio-Immuno Assay (RIA);  Dosaggi immunoenzimatici: ELISA

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. Determinazione della concentrazione di proteine in soluzione: metodi diretti e indiretti.

La fluorescenza: principi; caratteristiche dei fluorocromi (energia di attivazione e di emissione). Immunofluorescenza: cenni di microscopia a fluorescenza e microscopia confocale; la Green Fluorescent Protein (GFP). La citofluorimetria a flusso: esempio di analisi dei leucociti. Applicazioni della citofluorimetria a flusso nel laboratorio di ricerca: ciclo cellulare, contenuto del DNA, apoptosi.

Tecniche cromatografiche. Principi di cromatografia. Il coefficiente di ripartizione; il coefficiente effettivo distribuzione. Meccanismi della separazione cromatografica. Cromatografia di adsorbimento. Cromatografia a scambio ionico.

Cromatografia di esclusione molecolare (gel filtration) Cromatografia di affinità: purificazione di anticorpi e di immunocomplessi; purificazione di mRNA.

Manipolazione degli acidi nucleici.

Isolamento e separazione degli acidi nucleici. Denaturazione (temperatura di fusione, effetto ipercromico, ibridizzazione).  Ibridazione standard e inversa: ibridazione di Southern e Northern blots. Microarrays per l’analisi del trascrittoma

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.

Metodiche di sequenziamento degli acidi nucleici: di prima generazione (metodo di Sanger); next generation sequencing

Modificazione del DNA: enzimi di restrizione (endonucleasi sito-specifiche), endonucleasi ed eso-nucleasi, DNA polimerasi, RNA polimerasi, trascrittasi inversa.

Clonaggio di un frammento di DNA. Vettori per la clonazione di geni: i plasmidi. 

Programma del modulo di Farmacologia (prof. Muscoli)

Farmacologia classica e nuovi approcci terapeutici: i farmaci biotecnologici.

Fasi della ricerca e dello sviluppo dei farmaci “classici”, dei farmaci biotecnologici e dei nutraceutici: analogie e differenze.

Biotecnologie e ricerca preclinica e clinica.

Tecniche di produzione dei farmaci biotecnologici.

Produzione e meccanismo d’azione degli ormoni polipeptidici.

Diabete: fattori di rischio e meccanismi patogenetici.

Insulina, antidiabetici orali, nuovi farmaci antidiabetici.

Cancerogenesi: fattori di rischio e meccanismi patogenetici.

Cancerogenesi e terapia dei tumori:

- introduzione

- chemioterapia antitumorale e anticorpi monoclonali.

10) Basi della tossicologia.

11) Cenni di tossicologia della riproduzione e dello sviluppo.

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






Testi di Riferimento, Note e Materiali Didattici

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)

- Rossi, Cuomo, Riccardi. “Farmacologia. Principi di base e applicazioni terapeutiche”. Ed. Minerva Medica.

- Casarett & Doull. “Elementi di tossicologia”. Ed. CEA.

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



Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di Valutazione

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

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

136 ore di studio individuale 

Altro

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