Medical And Pharmaceutical Biotechnologies

At the end of the course, the student will demonstrate: 1. a good knowledge of biological mechanisms regulating eukaryotic cell growth and behaviour in culture. 2. a good understanding of measurable biological parameters such as those reflecting cell health, growth and phenotype. 3. a good knowledge and understanding of the technologies applicable to assess cell behaviour and in vitro response. 4. the potential to apply the acquired knowledge to understand and interpret scientific results presented in relevant scientific literature.

Biological properties relevant to the eukaryotic cell; Cell division; Proliferation; Cell viability; Senescence; Cell culture principles; Flow Cytometry techniques; Cell tracing approaches; Gene expression assays ; Epigenetics; Cell migration; Gene modification methods; Phenotyping; Marker analysis; Advanced microscopy and multiscale imaging; Culture models.

Good knowledge of biological mechanisms related to the cell cycle; embryogenesis; DNA structure and replication; transcription; translation; apoptosis; cell signalling.

Lectures and lab practicals supported by slide presentations. For some topics, use of multimedia animations.

The exam consists of a written test with a mix of questions such as multiple choice questions and open-ended questions. The student will be expected to demonstrate not only knowledge of the topics covered but also the ability to link them together.

Scientific articles and reviews from selected international journals.

At the successful conclusion of this course, students should be able to:

• Describe the main stages and strategies of drug discovery and development.
• Apply knowledge of organic chemistry and drug–target interactions to rational drug design.
• Identify the major classes of biotechnological drugs and understand how their structural properties influence biological activity and therapeutic applications.
• Critically evaluate scientific literature and case studies.
• Understand the drug development process, identify major biotechnological drug classes, explain how structure affects their function, and critically assess relevant research.
• Understand biochemical and molecular mechanisms of health and disease and key diagnostic laboratory tests.
• Apply biochemical knowledge to select and interpret clinical laboratory tests and results.
• Critically evaluate test accuracy, reliability, and clinical relevance.
• Independently develop knowledge through scientific literature, case studies, databases, and digital resources.
  

CHEMICAL AND BIOCHEMICAL FOUNDATIONS is an integrated course and includes two modules:
DRUG DISCOVERY & BIOTECHNOLOGICAL DRUGS and BIOMARKERS & BIOCHEMICAL DIAGNOSIS.
The drug discovery module introduces the main principles of drug discovery and development, starting with the fundamentals of organic chemistry, biomolecules, and the differences between small-molecule and biotechnological drugs. It then focuses on rational drug design, including biological targets, drug–target interactions, ADMET properties, and the use of target structures to design effective medicines. Finally, it explores biotechnological drugs such as therapeutic antibodies, peptides, recombinant proteins, and RNA-based therapeutics, with particular attention to their design, production, stability, and validation.
The Biomarker module provides students with knowledge of biochemical and molecular tools used in the diagnosis, prevention, and treatment of diseases. It focuses on laboratory medicine, clinical tests, biomarkers, proteomics, and genomics, covering areas such as cardiology, nephrology, endocrinology, coagulation, and cancer. It also introduces bioinformatics and computational methods for studying diseases, protein structure and function, mutations, biomarkers, and potential therapeutic targets.
Additional details can be found within the individual module syllabi.

Additional details can be found within the individual module syllabi.

Teaching will be delivered through lectures, interactive discussions, clinical case studies, guided independent study, and specialized seminars in protein bioinformatics. Lectures will be supported by PowerPoint presentations and the KIRO UniPV e-learning platform, where teaching materials and additional references will be provided. Accessible materials and flexible supplementary activities, including dedicated or online meetings, will be available to support students with specific learning needs and independent learning.

Additional details can be found within the individual module syllabi.

Additional details can be found within the individual module syllabi.

Al termine del corso gli studenti avranno acquisito i concetti fondamentali della biologia molecolare applicata alle biotecnologie. In particolare, apprenderanno (1) Approfondite conoscenze degli RNA cellulari; (2) l’uso degli RNA a scopo di ricerca e a scopo terapeutico; (3) Approfondite conoscenze sulla biochimica delle proteine. (4) Impareranno le strategie più recenti per la modifica struttura/funzione delle proteine; (5) saranno in grado di analizzare una proteina e prevedere le possibili interazioni con altre proteine;
(6) Impareranno le basi del de novo Protein Design.

RNA Technologies
Overview
siRNA
microRNA
CRISPR/Cas9
mRNA vaccines
Protein Engineering
Introduction to proteins
Understanding Protein Folding
Mutations .vs. Functions
Traditional protein engineering
Protein Design

Biologia Molecolare e Biochimica di base. Nozioni di Chimica inorganica/organica

Il corso si struttura attraverso lezioni frontali ed esperienze pratiche in laboratorio.
Per quanto riguarda le lezioni frontali, vengono impiegate presentazioni in formato PowerPoint, le quali saranno rese disponibili agli studenti nell'apposita sezione dedicata alla piattaforma Moodle KIRO. Sulla piattaforma KIRO saranno resi disponibili anche gli articoli scientifici citati nelle lezioni.
Durante le lezioni frontali si cercherà di coinvolgere direttamente gli studenti per un apprendimento più facile e intuitivo con strumenti interattivi.
Durante le sessioni di laboratorio, gli studenti verranno guidati nella purificazione di proteine ricombinanti e nelle crescita di cristalli proteici a scopo di ricerca.
Si raccomanda vivamente la partecipazione sia alle lezioni che alle sessioni di laboratorio, queste ultime obbligatorie.

La prova d’esame sarà mista. L'esame dei contenuti di System Biology consisterà in domande a risposta multipla (15 domande, una singola risposta corretta per domanda) effettuate in un'aula informatica. I contenuti del corso di RNA Technologies and Protein Engineering, invece, verranno valutati con un esame orale che si terrà nella stessa aula informatica, lo stesso giorno, a seguire l'esame scritto e verterà sugli argomenti trattati a lezione e in laboratorio. Gli studenti verranno valutati su come abbiano integrato le conoscenze acquisite nei due moduli e verrà registrato un singolo voto per entrambi i moduli.

Watson (et. al.), Biologia Molecolare del Gene, 2022.

Allison, Fondamenti di Biologia Molecolare, 2023, Zanichelli.

Articoli scientifici rilevanti

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
1. comprendere i punti essenziali di testi orali e scritti su argomenti familiari, di studio e di lavoro, cogliendone le informazioni principali e le idee fondamentali, anche quando presentano un moderato livello di complessità;
2. interagire in modo sufficientemente fluido e spontaneo in situazioni comunicative di carattere quotidiano e accademico, esprimendo opinioni e informazioni in modo chiaro. Sarà inoltre in grado di produrre testi orali e scritti coerenti e comprensibili sugli argomenti trattati, motivando e spiegando il proprio punto di vista.

Il corso è finalizzato allo sviluppo delle competenze linguistiche e comunicative necessarie al raggiungimento del livello B1 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le Lingue (QCER). Le attività didattiche privilegiano un approccio comunicativo, con particolare attenzione all'interazione orale, integrate dall'impiego di immagini, materiali autentici e contenuti audiovisivi sottotitolati e non, utili all'ampliamento del lessico e al consolidamento delle competenze di comprensione. Il corso dedica inoltre attenzione agli aspetti interculturali della lingua e della società italiana.
I contenuti comunicativi riguardano le principali situazioni della vita quotidiana e dello studio, consentendo agli studenti di sviluppare la capacità di:

• presentarsi e parlare di sé;
• esprimere gusti, preferenze e opinioni;
• chiedere e fornire informazioni per orientarsi e muoversi in città;
• parlare del tempo libero e delle attività quotidiane;
• descrivere persone, luoghi ed esperienze;
• prendere accordi e organizzare incontri;
• interagire nei negozi e nei principali contesti di servizio;
• chiedere e dare indicazioni stradali.
  Il percorso prevede l'acquisizione del lessico relativo ai principali ambiti della comunicazione quotidiana, con particolare riferimento a saluti e formule di cortesia, espressioni con i verbi essere e avere, numeri, espressioni di tempo e frequenza, famiglia, attività quotidiane e del tempo libero, luoghi della città, mezzi di trasporto, cibi e bevande, strumenti musicali, descrizione di persone, luoghi e oggetti, espressioni di quantità e di collocazione nello spazio.
  Dal punto di vista grammaticale saranno affrontate le principali strutture della lingua italiana, tra cui: presente indicativo dei verbi regolari, irregolari e riflessivi; passato prossimo e participio passato dei verbi regolari; imperativo; articoli determinativi e indeterminativi; genere e numero di nomi e aggettivi; preposizioni semplici e articolate; congiunzioni coordinanti; aggettivi possessivi; pronomi diretti e indiretti di terza persona; costruzioni con piacere e c'è/ci sono.
  Il corso prevede infine un'introduzione ai principali elementi dell'italiano economico, con l'acquisizione del lessico di base e delle espressioni più ricorrenti in contesti accademici e professionali.
  

Nessun prerequisito

Lezioni interattive (metodo comunicativo), con tracce audio, video e relativi esercizi, conversazioni.

Esame finale scritto.

• Primo Contatto
  Corso di Lingua italiana per stranieri Livello A1
  Bozzone Costa R., Fumagalli L., Rota D. Loescher Editore
• GP – Grammatica pratica della lingua italiana – Marco Mezzadri - A1 - C1 For English Speakers
  Bonacci Editore
• Andiamo!
  Corso di italiano multilivello per immigrati adulti A2-B1
  Elisabetta Aloisi, Anna Bertelli, Nadia Fiamenghi, Elena Scaramelli
  Loescher editore
  
  

L'obiettivo generale del corso è rendere lo studente in grado di: riconoscere i meccanismi patogenetici associati alle malattie genetiche umane; avere una visione ampia delle malattie mendeliane e complesse; fare correlazioni genotipo-fenotipo. Come risultati di apprendimento, ci aspettiamo di formare un futuro biotecnologo in grado di applicare efficacemente gli elementi di base della genetica umana/medica sia in contesti diagnostici che di ricerca. L'attività di laboratorio consentirà agli studenti di mettere in pratica le nozioni teoriche acquisite durante le lezioni del corso, ma soprattutto darà l'opportunità di "toccare con mano" l'attività svolta da un biotecnologo in ambito diagnostico/ricerca.

Il programma tratterà diversi argomenti nel campo della genetica umana e medica: meccanismi patogenetici nelle malattie genetiche umane; interpretazione degli alberi genealogici; malattie legate all'imprinting ed epigenetica; varianti strutturali criptiche; disturbi mitocondriali; penetranza incompleta; mosaicismo e fenomeni di reversione; DNA non codificante; genomica del cancro; spliceopatie. Laboratorio. Gli studenti saranno coinvolti in prima persona nel raggiungimento di una diagnosi molecolare in casi clinici reali applicando le principali tecniche molecolari utilizzate in un laboratorio di genetica medica, quali: estrazione del DNA, amplificazione mediante PCR, elettroforesi su gel di agarosio e successivo sequenziamento di Sanger.

Buone conoscenze nel campo della biologia generale e molecolare e della genetica umana: mitosi e meiosi; struttura e funzione di DNA e RNA; sintesi proteica; geni e cromosomi; struttura e funzione dei geni; struttura, funzione e organizzazione dei cromosomi; Le leggi dell'ereditarietà di Mendel; modelli di ereditarietà (dominante/recessiva/legata all'x); mutazioni genetiche e meccanismi patogenetici associati a malattie (GoF, LoF, dominante-negativo).

Lezioni frontali. Il materiale didattico sarà messo a disposizione degli studenti; le lezioni saranno organizzate in modo tale che tutti gli argomenti siano supportati da esempi pratici, a dimostrazione di come l'argomento in discussione possa avere un'applicazione pratica nella loro futura attività professionale. L'interazione insegnante-studenti sarà il più possibile stimolata. Laboratorio. Sessioni pratiche in cui gli studenti saranno direttamente coinvolti in un contesto di laboratorio molecolare.

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata. Parte teorica (3CFU). L'esame potrà essere svolto solo da coloro che hanno passato il modulo di laboratorio. Esame scritto della durata di 30 minuti composto da 20 domande a risposta multipla (5 opzioni di risposta di cui una sola corretta; nessuna penalità per risposte errate; 1,6 punti per risposta corretta). Scala di valutazione 0-31 (30 e lode). Lo studente dovrà dimostrare non solo la conoscenza degli argomenti trattati, ma anche la capacità di collegarli. L'esito dell'esame sarà pubblicato su Esse3 (dove potrà essere effettuata l'accettazione/rifiuto del voto da parte dello studente). Laboratorio (2CFU). Frequenza obbligatoria. Il modulo verrà considerato "passato" solo da coloro che abbiano frequentato almeno il 75% delle ore di laboratorio previste. Gli studenti che non superano il modulo di laboratorio dovranno sostenere una prova supplementare (es. relazione scritta riguardante le attività svolte in laboratorio).

Strachan and A. Read, Human Molecular Genetics, 2018, Garland Science, ISBN 9780815345893 A. Read and D. Donnai, New Clinical Genetics 4, 2020, Scion, ISBN 9781911510703

Nel corso di Biochimica verranno esaminate le vie metaboliche specifiche di alcuni tessuti e organi: ossa, cartilagine, polmone e muscolo e verrà affrontata la loro regolazione e integrazione. Verranno affrontate le basi biochimiche di alcune patologie comuni e rare alla luce delle più recenti scoperte scientifiche. Il corso si propone di: 1) completare il quadro di conoscenze metaboliche fornito con l'insegnamento di Biochimica nel corso di studi di primo livello; 2) lo sviluppo di una panoramica delle vie metaboliche e della loro regolazione in un contesto integrato, con particolare attenzione alle vie di segnalazione intracellulare; 3) fornire una conoscenza approfondita dei metabolici specifici dei vari tessuti ed organi esaminati e delle conseguenze cliniche dei loro malfunzionamenti.
In questo anno accademico il corso avrà due Visiting Professor. La Prof. Alessandra Carriero del CCNY di New York terrà lezioni sulle tecniche avanzate per l'analisi delle proprietà ossee nelle patologie scheletriche discusse nel modulo. Il prof Michael Yu, dell'Università dello Utah, si occuperà della biochimica e della struttura delle matrici extracellulari in condizioni normali e patologiche.
Il modulo di Fisiologia è rivolto a studenti che hanno già seguito e appreso insegnamenti di fisiologia nella laurea triennale ed è finalizzato all'approfondimento della conoscenza della fisiologia del sistema nervoso ed endocrino. Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze fondamentali anche sulle modalità endocrine e di controllo endocrino sui diversi tessuti e apparati.

Nel modulo di Biochimica per tutti gli organi verranno presentate le funzioni generali, le principali vie metaboliche e di trasduzione del segnale. Particolare attenzione sarà posta sui sistemi di interazione tra organi.
Verranno presentate alcune conseguenze cliniche del malfunzionamento delle ossa, della cartilagine, dei polmoni e dei muscoli.
Il modulo di fisiologia includerà una prima parte focalizzata sul sistema nervoso e una seconda parte focalizzata sulla Fisiologia del sistema endocrino.

L'insegnamento include due moduli con prerequisiti specifici. Per il modulo di Biochimica è richiesta una buona conoscenza della biochimica generale, compresa di struttura e funzione delle proteine, regolazione dell'attività enzimatica, composizione della membrana plasmatica e trasporto attraverso di essa, conoscenza generale delle vie di trasduzione del segnale, conoscenza delle vie metaboliche. È consigliata una conoscenza di base delle tecniche biochimiche e di imaging.
Il modulo di Fisiologia è rivolto a studenti che hanno già seguito e appreso insegnamenti di fisiologia e anatomia nella laurea triennale.

Le lezioni frontali dei professori si basano su presentazioni power point che vengono fornite agli studenti come materiale didattico sulla Piattaforma Kiro.
Il corso prevede laboratori didattici.

Voto finale in trentesimi ed eventuale lode deriverà dalla media pesata della valutazione dei due moduli.

Per il modulo di Biochimica:
David L. Nelson, Michael M. Cox: "Lehninger's principles of biochemistry" VI Ed. Zanichelli
C. Marcello Caldarera: "Human Systematic Biochemistry" CLUEB II Ed.
Articoli scietifici selezionati dalla recente letteratura indicati durante le lezioni e resi disponibili su Kiro.
Per il modulo di fisiologia
Neuroscience – 6th Edition – Purves- OXFORD UNIVERSITY PRESS
Vander's Human Physiology, 14th Edition - McGraw Hill
Ganong's Review of Medical Physiology, 25th Edition - McGraw Hill
Berne & Levy Physiology, 6th Edition – Elsevier

The Course features two Modules (MOD 1: Analytical Techniques for Biotechnological Drugs; MOD 2: Analysis and Quality Control of Biotechnological Drugs). Overall, the Course is aimed at preparing the student to the theory of instrumental separation techniques (HPLC, LC-MS, UPLC, CE, CE-MS) and to the application for the qualitative and quantitative analysis of biotechnological drugs, also in the context of industrial quality control (validation, specifications, stability)

Il corso a libera scelta dello studente è finalizzato a fornire una panoramica delle principali tecniche analitiche che trovano impiego nel drug discovery.

Metodi per individuazione di hits, verifica di hits, caratteristiche delle librerie, metodologie di screening per affinità, biocromatografia, isothermal titration calorimetry (ITC), surface plasmon resonance (SPR), metodi di affinità accoppiati alla spettrometria di massa (AS-MS).

Lo studente dovrà conoscere nozioni di base di cromatografia, spettrometria di massa e metodiche analitiche strumentali.

Le lezioni verranno erogate mediante piattaforma zoom.
La trattazione teorica sarà accompagnata dalla lettura di articoli scientifici che verranno commentati come casi di studio. L’insegnamento prevede lezioni frontali svolte mediante la proiezione di presentazioni PowerPoint. Tutto il materiale didattico sarà disponibile sulla piattaforma Kiro.
Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.

L'acquisizione dei crediti formativi è legata al superamento dell’esame in forma scritta. L’esame è volto ad accertare le competenze acquisite relativamente ai contenuti del corso. Durante le lezioni saranno presentati esempi di domande d’esame.

Agli studenti verranno forniti articoli di letteratura come casi di studio.

Il corso illustrerà le ampie applicazioni della spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) nello studio della struttura, della dinamica, del ripiegamento e della funzione delle macromolecole biologiche con particolare attenzione all'analisi delle proteine.

i) Introduzione (Proprietà magnetiche dei nuclei e degli elettroni - precessione, impulsi RF e rilassamento dello spin - equazioni di Bloch).

(ii) Strumentazione (considerazioni strumentali - sonde, metodi di trasformata di Fourier ed elaborazione dei dati, descrizioni classiche e quantistiche)

(iii) Osservabili NMR (accoppiamenti scalari, spostamenti chimici, introduzione a una descrizione QM dell'NMR, applicazioni agli spettri del secondo ordine)

(iv) Matrici di densità (formalismo degli operatori di prodotto, evoluzione e interpretazione, in forma di operatori di prodotto, correlazione eteronucleare, COSY, TOCSY)

(v) Sequenze di impulsi di base (gradienti del campo di impulsi ed estensioni al 3D, esperimenti di tripla risonanza per proteine, strategie di assegnazione sequenziale nelle proteine)

(vi) Applicazioni (metabolomica, scambio e diffusione chimica, ripiegamento proteico e scambio ammidico, scoperta di farmaci, imaging (MRI), rilassamento dello spin e NOE, rilassamento dello spin nelle proteine, accoppiamenti dipolari residui, NMR di RNA e DNA)

Chimica Generale e Organica a livello universitario. Verranno fornite letture speciali pre-corso.

Lezioni frontali e una serie di dimostrazioni pratiche presso lo strumento (Centro Grandi Strumenti) e nei nuovi laboratori didattici del Dipartimento di Medicina Molecolare.

Prova d'esame scritta.

Thomas C. Pochapsky
NMR for Physical and Biological Scientists. Routledge, 394 (2019)

A. Joshua Wand (ed)
Biological NMR Part A. Academic Press, 412 pages (2019)

The aim of the course is to provide students with the appropriate knowledge and skills in the field of biopharmaceutic and formulation development of biotech formulations

Biopharmaceuticals - Principles of Pharmacokinetics and Biopharmaceuticals.
Formulation development - Pharmacokinetic aspects in the design of pharmaceutical forms.
Bioavailability and bioequivalence.
Formulation of Biotec Drugs: Pharmaceutical Forms for Parenteral Use, Sterilization, Freeze-drying.
Pegylation and discussion of Biotec drugs on the market.

Basic notions of organic chemistry, analytical chemistry and preliminary knowledge in the field of the design and development formulations

Teaching is based on lectures. Students will be involved in group work. Power Point presentations are used for the lectures, provided to students in the section dedicated to teaching on the KIRO platform.

"For students with specific needs, who are unable to attend educational activities in person and who have applied for Inclusive Educational Methods, appropriate study materials will be made available for effective self-study. If requested, self-learning can be supported by tutoring activities or supplementary teaching, and by dedicated meetings, including online ones, with flexible scheduling according to the students' needs"

The exam consists of a written test composed of THREE OPEN QUESTIONS relating to biopharmaceuticals and the formulation of biotechnological drugs.

Exam dates will be published on the DDS website.

Attendance is not mandatory, but it is highly recommended, as the lessons are interactive and engaging. The final grade is calculated as follows: 10% for group work, 10% for course participation and attendance, and 80% for the final exam.

Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences: Physical Chemical and Biopharmaceutical Principles in the Pharmaceutical Sciences, Patrick J. Sinko, 6th Edition, Lippincott Williams and Wilkins Ed.
https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory/research-development/scientific-guidelines

The aim of the course is to provide students’ knowledge and proper competences in pharmaceutical technology related to the different types of pharmaceutical dosage forms, whose formulation technology and biopharmaceutical aspects are introduced together with regulatory aspects governing the pharmaceutical field with focus on pharmaceutical biotechnology and related drug products.

• Pharmacokinetics of the various routes of administration.
• Biopharmaceuticals with particular reference to oral and other preparations
• formulation of proprietary medicinal products
  -Regulatory framework of medicinal products for human use with particular focus on biotechnological pharmaceutical products. Regulatory bodies, the main procedures for registering medicines and issuing marketing authorizations. The registration dossier (CTD).
  
  The course includes a practical part with laboratories of formulation technology and controls.
  

Basic notions of organic chemistry, analytical chemistry and preliminary knowledge in the field of the design and development formulations.

The teaching is based on lectures and laboratory activities. Students will be involved in group works.
For carrying out the frontal lessons, Power Point presentations are used, made available to students in the section dedicated to teaching on the moodle KIRO platform. Moreover, EMA and ICH guidelines related to regulatory topics are made available for students on kiro platfomrs.

The examination consists of a written examination in which it is necessary to discuss from the technological point of view the pre-formulation and formulation development of a biotechnological product on the market.
The part of the written exam relating to regulatory aspects includes 2 open questions.
Exam dates will be published on the DDS website.
Attendance is not mandatory, but it is highly recommended, as the lessons are interactive and engaging. The final grade is calculated as follows: 10% for group work, 10% for course participation and attendance, and 80% for the final exam.

Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences: Physical Chemical and Biopharmaceutical Principles in the Pharmaceutical Sciences, Patrick J. Sinko, 6th Edition, Lippincott Williams and Wilkins Ed.
https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory/research-development/scientific-guidelines

L’obiettivo del corso è quello di fornire allo studente conoscenze specifiche e approfondite in merito al ruolo della chiralità nell'attività dei farmaci. Verranno trattate le principali metodologie di preparazione, purificazione ed analisi di composti chirali, e le loro applicazioni in ambito chimico farmaceutico. Alla fine del corso lo studente deve aver sviluppato competenze specifiche nell'ambito della preparazione e caratterizzazione di composti chirali di interesse farmaceutico e aver compreso il ruolo della chiralità nel processo di ricerca e sviluppo di farmaci.

Concetto di chiralita' e di stereogenicita'. Importanza della chiralità nei sistemi biologici. Principali metodi di preparazione dei composti chirali (sintesi asimmetrica, biotrasformazioni, cristallizzazione frazionata di sali diastereoisomerici, cromatografia enantioselettiva, metodi combinati). Caratterizzazione delle proprietà chiroottiche mediante polarimetria e discroismo circolare. Determinazione della configurazione assoluta e relativa (correlazione chimica e diffrazione dei raggi X, NMR, dicroismo circolare). L'importanza della chiralità nello studio dei farmaci (in studio, in sviluppo e in commercio). Racemic switch. Analisi e commento di aspetti specialistici sulla chiralità derivati dalla letteratura recente.

La comprensione degli argomenti del corso presuppone conoscenze di base di chimica organica, con particolare riferimento alla natura e reattività dei gruppi funzionali, e di chimica farmaceutica generale.

Le lezioni si svolgeranno in parte in presenza e in parte in remoto, mediante l’impiego di piattaforme multimediali adatte allo streaming e alle videoconferenze (es. zoom).

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale che
consiste nella presentazione e discussione di una relazione di approfondimento su uno specifico argomento a scelta del programma, e di una verifica della conoscenza di massima degli altri argomenti presentati nel corso.

Chirality in Drug Research (Methods and Principles in Medicinal Chemistry) di Eric Francotte, Wolfgang Lindner, Raimund Mannhold,Hugo Kubinyi, Gerd Folkers, Wiley.

La stereochimica attraverso esercizi di Maria Valeria D'Auria, Orazio Taglialatela Scafati, Angela Zampella.

Articoli scientifici e review.

OBIETTIVI FORMATIVI
-Il corso mira a fornire agli studenti gli strumenti e le conoscenze necessarie per analizzare e sviluppare un progetto di ricerca nel settore della biocatalisi;

• la formazione in laboratorio fornirà agli studenti le nozioni di base per l'allestimento di una semplice reazione enzimatica, il monitoraggio della biotrasformazione e l’isolamento del prodotto finale. Inoltre, le attività di laboratorio saranno funzionali a istruire gli studenti sulle norme di sicurezza da adottare nei laboratori chimico-biologici.
  
  RISULTATI DI APPRENDIMENTO
  Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
  -analizzare, comprendere e discutere criticamente un processo biocatalitico riportato in letteratura nonché proporre idee originali e nuove soluzioni per l'ottenimento di una molecola/intermedio bioattivo mediante un approccio biocatalitico;
  -riportare i risultati sperimentali ottenuti durante il training in laboratorio attraverso la stesura di protocolli originali chiari, completi e riproducibili;
  -comunicare e condividere idee e informazioni in modo chiaro e mirato.
  L'organizzazione interattiva delle lezioni frontali, per lo più basata sulla discussione di casi di studio preindustriali/industriali, e l'organizzazione degli studenti in gruppi durante il training in laboratorio, hanno lo scopo di favorire lo sviluppo del pensiero critico e l'attitudine degli studenti per il lavoro di squadra. Attraverso il team working, gli studenti sono incoraggiati a sperimentare l'importanza della peer review per l'analisi e la risoluzione di problemi in vista del completamento del compito assegnato e/o del raggiungimento dell'obiettivo stabilito.
  

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze relative all'applicazione degli enzimi nella sintesi di molecole bioattive.
Verranno presentati casi industriali di sviluppo di processi per la sintesi di API (Active Pharmaceutical Ingredients) mediante biocatalisi.
Verranno discussi vantaggi e svantaggi dell'utilizzo di enzimi isolati come biocatalizzatori in chimica organica, con un focus sugli enzimi più utilizzati nell'industria (idrolasi, transferasi, ossidoriduttasi). La filiera dello sviluppo di un processo biocatalitico comprende la selezione dell'enzima, la “trasformazione” dell'enzima selezionato in un biocatalizzatore attivo e stabile nelle condizioni operative dettate dal processo industriale in esame, l’allestimento della reazione enzimatica, lo scale-up della biotrasformazione e l’isolamento del prodotto finale.
Le attività previste nel training di laboratorio sono strettamente interconnesse con le lezioni frontali.
Nel dettaglio, le attività di laboratorio comprendono:

• la determinazione dell'attività specifica di un enzima immobilizzato (disponibile in commercio);
• l'applicazione dell'enzima immobilizzato in una biotrasformazione;
• il monitoraggio della reazione e l’isolamento del prodotto finale.
  

Il corso è rivolto a studenti che hanno raggiunto la fase finale del loro percorso formativo e sono quindi pronti ad applicare le conoscenze teoriche acquisite allo sviluppo di idee autonome e originali per la proposta/ottimizzazione di progetti industriali riguardanti processi/prodotti biotecnologici.
Per frequentare questo corso è richiesta una solida preparazione in chimica organica e biochimica.

Le lezioni frontali (CFU 5) sono erogate con l’ausilio di slides preparate dal docente. Le lezioni si basano sulla presentazione e discussione di casi di studio tratti dalla letteratura scientifica.
Vengono inoltre proposti seminari di esperti provenienti sia da università/centri di ricerca sia da aziende chimiche con esperienza in biocatalisi e fermentazione.
Durante il training in laboratorio (CFU 1), gli studenti sono tenuti a registrare le attività sperimentali svolte su un quaderno di laboratorio personale, secondo il modello fornito dal docente. La frequenza al laboratorio è obbligatoria (appello nominale e uso della app di tracciamento connessa all’attività di tutorato).

Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato a un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutorato di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.

Gli studenti saranno esaminati mediante una prova orale volta a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi previsti.
MODALITÀ: gli studenti sono tenuti a organizzarsi in un gruppo di ricerca (max 3 persone/team), e ad analizzare un articolo preselezionato dai docenti e un protocollo sperimentale tratto dall'articolo selezionato.
Al gruppo è richiesto di:
-preparare una presentazione di 5 minuti (flask talk) che riassuma i concetti principali dell'articolo selezionato (introduzione, scopo del lavoro, metodi e risultati, conclusioni). Alla presentazione seguirà la discussione scientifica con la Commissione.
-pianificare l'esecuzione del protocollo sperimentale tratto dall’articolo riportando nel quaderno di laboratorio del gruppo la procedura che il team applicherebbe per eseguire questo esperimento (“foglio di lavoro”/work sheet). Come schema generale, il team è tenuto a riportare in modo sintetico nel quaderno di laboratorio lo schema della reazione, le quantità e i rapporti dei reagenti utilizzati tenendo conto della scala della reazione e di preparazioni specifiche dei reagenti (se necessarie/richieste), dell'attrezzatura, del monitoraggio della reazione, degli endpoint intermedi e finali e della quantificazione dei risultati finali (ad esempio conversione, resa, downstream, caratterizzazione analitica del prodotto, ecc.).
Agli studenti viene inoltre chiesto di considerare come organizzerebbero e archivierebbero i dati raccolti (reporting) nonché l'archivio dei prodotti ottenuti.
Nella fase pre-esame, ogni membro del team dovrebbe analizzare l'articolo e il protocollo individualmente. Il risultato dell'analisi individuale dovrà poi essere discusso all'interno del team (peer review) prima della discussion in sede d’esame. In questa fase le posizioni sviluppate individualmente potrebbero essere arricchite da contributi dell’AI (Artificial Intelligence) che partecipa come teammate aggiuntivo in un virtuale team ibrido Uomo-AI. La fase di peer review genera le modalità e i contenuti della presentazione finale che verrà esposta e discussa con la Commissione d'esame. Tutto il team è responsabile della presentazione e della procedura discussa con la Commissione. Ogni membro del team deve avere un ruolo nella presentazione/discussione con la Commissione.
Sono previste modalità di esame appropriate per gli studenti che rientrano nelle categorie previste per i Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA) e i Bisogni Educativi Speciali (BES).

CRITERI DI VALUTAZIONE: valutazione individuale del contributo di ciascuno studente all'analisi ed elaborazione sia dell'articolo sia del protocollo sperimentale. Verranno valutate la correttezza dei contenuti, la completezza delle risposte, la proprietà di linguaggio e la conoscenza della terminologia tecnica.
La valutazione terrà conto della capacità dello studente di comprendere e descrivere le problematiche relative al caso di studio nonché di proporre idee originali per la risoluzione dei problemi che potrebbero emergere dalla discussione del caso di studio.
La valutazione individuale sarà integrata con la valutazione del lavoro complessivo del team. L'esame sarà superato se gli studenti conseguiranno una votazione compresa tra 18 e 30 e lode.
Per essere ammessi all'esame finale è obbligatoria una valutazione positiva nel training di laboratorio (pass/fail e il 100% della frequenza).

Le slide utilizzate durante le lezioni, video e articoli scientifici vengono resi disponibili sul sito Kiro per il download.
La piattaforma Kiro viene utilizzata anche per comunicazioni e avvisi destinati agli studenti.
Testi di riferimento:
K. Faber. “Biotransformations in Organic Chemistry – A textbook”, Springer Ed., 2018

AA.VV. “Biocatalysis for Practitioners. Techniques, Reactions and Applications”, Wiley-VCH, 2021
M.S. Robescu, D. Ubiali et al. “Stepping into the Biocatalysis Lab for Undergraduate Students: From Enzyme Immobilization to Product Isolation”, Journal of Chemical Education, 2024, 101(7), pp. 2790–2795, doi: 10.1021/acs.jchemed.3c01254

Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze specifiche relative alla scoperta di nuovi candidati farmaci (drug discovery), dalla serendipity al disegno razionale. Viene prestata particolare attenzione alla progettazione dei farmaci assistita dal computer (Computer Aided Drug Design, CADD) e al ruolo della modellistica molecolare nel processo di drug discovery.

Fondamenti di modellistica molecolare.Il CADD:approccio diretto(structure-based drug design- docking molecolare)e indiretto(ligand-based drug design-QSAR e modelli farmacoforici. Modellizzazione per omologia(homology modeling)di proteine.Virtual screening.Farmaci peptidici e peptidomimetici.Progettazione razionale di peptidomimetici mediante tecniche di modellistica molecolare.

Laboratorio - Ricerca-DB- scientifici, Formati delle molecole e macromolecole e visualizzazione grafica, Meccanica quantistica e meccanica molecolare, Minimizzazione energetica e analisi conformazionale, Predizione delle proprietà ADME di una molecola, Ricerca delle strutture 3D delle macromolecole e homology modeling, Docking molecolare (ligando-proteina), Studi farmacoforici e generazione di un farmacoforo, Dinamica molecolare

La comprensione degli argomenti del corso presuppone la conoscenza dei concetti di base della chimica organica e della chimica farmaceutica generale

Lezioni tradizionali ed interattive saranno tenute avvalendosi di materiale didattico in formato elettronico (slides).

La prova d’esame prevede una prova scritta. Lo studente dovrà dimostrare di aver raggiunto gli obiettivi formativi del corso.

Materiale didattico fornito dai docenti e accessibile sulla piattaforma
Kiro. (website: http://elearning1.unipv.it/)
“Foye’s Principi di Chimica Farmaceutica”; D. A. Williams, T. L.Lemke – V
Ed. italiana, Piccin, Padova.
Wilson and Gisvold’s Textbook of Organic, Medicinal and Pharmaceutical
Chemistry, 12th edition, di J. M. Beale, Jr, e J. H. Block. Ed. italiana, Casa Editrice Ambrosiana 2014.

The aim of the course is to provide students with a comprehensive understanding of the principles and applications of nanobiotechnology, with particular emphasis on the design, development, characterization, and biomedical applications of nanoscale systems.
The course aims to provide students with knowledge of the main classes of nanomaterials and nanostructures used in biotechnology and medicine, including their physicochemical properties, functionalization strategies, biological interactions, and potential applications in drug delivery, diagnostics, imaging, and regenerative medicine.
At the end of the course, students will acquire the ability to:
understand the fundamental principles underlying the design and development of nanobiotechnological platforms;
describe the main types of nanomaterials and nanocarriers used in biomedical and pharmaceutical applications;
evaluate the relationship between nanomaterial properties, biological interactions, and therapeutic performance;
understand the strategies for surface modification, targeting, and controlled delivery of bioactive molecules;
critically analyze scientific literature related to emerging nanobiotechnology applications;
discuss the advantages, limitations, and safety aspects associated with the use of nanomaterials in biomedical fields.
The course also aims to develop students’ ability to interpret scientific data and communicate recent advances in nanobiotechnology through literature-based discussions and presentations.

The course provides an overview of the fundamental principles of nanobiotechnology and its applications in the biomedical and pharmaceutical fields. The main classes of nanomaterials and nanosystems are introduced, focusing on their design, preparation, physicochemical characterization, biological interactions, and therapeutic potential.
The course covers the principles underlying the development of nanostructured platforms for biomedical applications, including polymeric nanoparticles, lipid-based nanocarriers, liposomes, micelles, inorganic nanoparticles, and hybrid nanostructures. Particular attention is given to formulation strategies, surface functionalization approaches, and the modulation of nanosystem properties to improve stability, targeting, biodistribution, and biological performance.
The course explores the application of nanobiotechnology in drug delivery and nanomedicine, including controlled and targeted delivery of small molecules, proteins, nucleic acids, and other biologically active compounds. Topics include nanocarriers for cancer therapy, gene and RNA delivery, theranostic systems combining diagnostic and therapeutic functions, and strategies for overcoming biological barriers.
Additional topics include the interaction of nanomaterials with biological systems, cellular uptake mechanisms, protein corona formation, biocompatibility, biodegradability, and nanosafety considerations. Emerging applications of nanobiotechnology in regenerative medicine, tissue engineering, and advanced biomedical technologies are also discussed.
The course includes the critical analysis of recent scientific literature to explore current challenges, technological advances, and future perspectives in nanobiotechnology.

Students should have basic knowledge of biology, biochemistry, molecular biology, and chemistry. Preliminary knowledge of pharmaceutical sciences, biotechnology, and biomaterials is also recommended to facilitate the understanding of nanobiotechnological principles, nanomaterial design, and their biomedical and pharmaceutical applications.

The course is delivered through frontal lectures, interactive discussions, and innovative teaching approaches based on active learning methodologies. Lectures are supported by PowerPoint presentations, multimedia resources, and additional teaching materials, which are made available to students through the dedicated teaching section on the Moodle KIRO platform.
Students will be actively involved through group-based activities focused on the critical analysis and presentation of scientific literature related to nanobiotechnology and its biomedical and pharmaceutical applications. These activities aim to promote collaborative learning, scientific communication skills, and the ability to critically evaluate recent advances in the field.
Interactive teaching methods, including case studies, literature-based discussions, and problem-solving activities, are adopted to encourage students’ active participation and the application of theoretical concepts to real-world biomedical challenges.
Lessons (classroom hours/year): 20
Group activities and exercises (classroom hours/year): 4

The verification of learning aims to assess students’ knowledge and competences acquired in the field of nanobiotechnology, including the principles underlying the design, development, characterization, and biomedical applications of nanomaterials and nanosystems.
Students’ learning is assessed through a computer-based written test performed on the Moodle KIRO platform in the classroom using students’ own laptops. The examination consists of multiple-choice questions and open-ended questions aimed at evaluating both the acquisition of theoretical knowledge and the ability to critically discuss concepts related to nanomaterials, nanomedicine, drug delivery systems, and biomedical applications of nanotechnologies.
As part of the assessment, students will participate in a group-based activity focused on the critical analysis and presentation of scientific literature related to the topics addressed in the course. The activity will contribute to the final examination grade with a score ranging from 1 to 3 points. The evaluation will be assigned to the group as a whole and not to individual students, based on the quality of the selected scientific article, critical analysis, scientific accuracy, and effectiveness of the presentation.
The final grade will integrate the result obtained in the written examination and the evaluation of the group activity.

Lo scopo del modulo di apprendimento è quello di esplorare le problematiche tecnologiche dei sistemi terapeutici che utilizzano nanotecnologie con particolare attenzione ai processi di formulazione e al controllo di qualità dei farmaci contenenti nanosistemi. Attraverso questo corso ci si attende che lo studente sia in grado di: - descrivere i nanosistemi trattati e distinguerli sulla base della loro composizione, dimensioni, caratteristiche morfologiche e di superficie; - illustrare i metodi e le apparecchiature impiegati rispettivamente per la sintesi e la caratterizzazione dei nanosistemi; - comprendere le strategie formulative impiegate per il caricamento e il rilascio di farmaci in funzione dell’obiettivo terapeutico

Il corso affronta i principali sistemi di rilascio nanometrici: nanocristalli, sistemi nanoparticellari costituiti da polimeri (micelle, nanosfere e nanocapsule) e lipidi (liposomi, nanoparticelle lipidiche solide e nanoparticelle lipidiche nanostrutturate) e nanoparticelle inorganiche (nanoparticelle di silice e metalliche. Verranno analizzate le procedure di preparazione e caratterizzazione di questi nanosistemi veicolanti il principio attivo focalizzandosi su nanomedicine presenti in commercio o in fase clinica.

Il Modulo richiede conoscenze di base in ambito chimico (chimica organica e inorganica), oltre che anatomico e biochimico. Per seguire con profitto il corso è utile che lo studente/studentessa possieda le conoscenze relative alla formulazione di forme farmaceutiche tradizionali.

Il corso è basato su lezioni frontali, verranno utilizzati metodi di didattica innovativa (apprendimento centrato sullo studente). Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.

Esame finale scritto in cui sarà discusso il programma dell’intero corso (Moduli 1 e 2). Questionario a risposta multipla. Durante l’esame, sarà valutato il livello di apprendimento conseguito dallo studente relativamente i contenuti delle lezioni frontali, del testo di riferimento e della letteratura proposta. Sono previste modalità di esame appropriate per gli studenti che rientrano nelle categorie previste per i Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA) ed i Bisogni Educativi Speciali (BES).

-Aulton's Pharmaceutics: the design and manufacturing of medicines 5th Edition (M.E. Aulton, K. Taylor), Elsevier, 2018 -Fundamentals of Pharmaceutical Nanoscience 1st ed. 2013 Edition di Ijeoma F. Uchegbu (Editor), Andreas G. Schätzlein (Editor), Woei Ping Cheng (Editor), Aikaterini Lalatsa (Editor) DOI 10.1007/978-1- 4614-9164-4_1, © Springer Science, Business Media New York 2013

Immunotherapy. Aims include the introduction of students to the power of stimulating the immune system and its responses with examples from recent literature of molecular medicine and its biotechnological applications. The Biocomputing Laboratory is an opportunity for the students to acquire hands-on knowledge on using servers and software to understand and study proteins. Students will be able to have a framework about the state of the art of immunotherapy from a clinical and preclinical point of view and critically discuss published data. Gene Therapy. The overall objective is to make the student able to: 1) learn the fundamental concepts of gene therapy and gene replacement; 2) have an overview on RNA therapeutics; 3) know about drug-repositioning approaches. As learning outcomes, we expect to train a future biotechnologist able to effectively apply these approaches in the context of personalized medicine. Viruses and Vaccines. Knowledge about: -basic virology and viral classification; - lab techniques for diagnosis and research in the field of virology; - characteristics of the principal viral families of clinical relevance; - therapies and vaccines.

Immunotherapy. CAR-T and other CARs: the powerful Chimeric Antigen Receptor tool in cancer and beyond will be analyzed in class with special emphasis on the protein design and engineering. Immunotherapy of Allergy: Allergy is being tackled by different immunotherapy approaches, some of which represent the history of our understanding of allergic manifestations. Biocomputing Laboratory: activity in which students are exposed to hands-on Computer Lab sessions covering topics related to in silico biomedical matters such as: phylogenetic trees, amino acid sequence analysis, protein structure analysis and prediction, rational protein modification and design, protein-protein interaction and drug-protein interaction. In the last session, students, divided in groups, will present a biocomputing aspect of their choice and demonstrate that they picked up all the bioinformatic tools learned and experienced. Gene Therapy. The program will cover different topics in the field of gene therapy and personalized medicine: gene therapy by CRISPR/Cas9; gene replacement, RNA therapeutics (ASOs, siRNAs, epigenome editing, SINEUPs, miRNA agonists and antagonists), drug repositioning approaches; delivery strategies. Viruses and Vaccines. General virology (molecular and structural characteristics of the viruses) Viral classification and replication mechanisms Host-virus interaction: humoral and cell-mediated response Molecular and immunologic techniques applied in virology field Main viral families, therapeutic and prophylactic strategies (vaccines).

Immunotherapy. Basic knowledge in immunology, animal eukaryotic cell biology, the main biochemical processes and macromolecules involved, and the main human anatomical districts and physiological functions. Gene Therapy. Good knowledge in the field of general and molecular biology and human genetics: structure and function of DNA and RNA; protein synthesis; genes and chromosomes; patterns of inheritance (dominant/recessive/x-linked); genetic mutations and pathogenetic mechanisms associated with diseases. Viruses and Vaccines. Basic skills of molecular biology and microbiology.

Lectures, self-assessment test, multimedia tools, discussion of recent publications related to lecture topics, hands-on in silico laboratory, refinement of presentation skills. Teacher-students interaction will be stimulated as much as possible.

For the Immunotherapy module: complete attendance to the Biocomputing Laboratory is compulsory and it accounts to a maximum of 7.5 points. The grade is determined by the attendance, interaction and, most importantly, the final presentation. Grades are communicated a few days after presentations take place. The Paper Presentation (maximum 7.5 points) is an oral presentation with critical analysis of one paper published in a peer reviewed international journal. Scientific reports are provided by the Course Lead and relate to the course topics. The list of papers is provided to the students in advance and the selection of papers is operated interactively the following week during a frontal lecture. Depending on the number of students taking the assignment (set in advance), one, two or three lecture sessions can be dedicated to the presentations. Each student has 20 min for the presentation, followed by a short discussion (max 5 min) involving the class and the course lead, at the end of each presentation. Immediate feedback will be given to students. Grades are communicated a few days after all presentations take place. Therefore, The Biocomputing Laboratory (BL) and, optionally, the Paper Presentation (PP) can sum up to 7.5 (BL) or 15 (PP and BL) points that are going to be summed to the final exam points to form the final grade. The final exam is in written form and is divided into open questions of 15 min (maximum 7.5 points each), covering all topics discussed during lectures. The exam is divided as follows: 3 questions (45 min) for the students that did not perform the Paper Presentation; 2 questions (30 min) for the students that did perform the Paper Presentation. For the Gene Therapy and Viruses and Vaccines modules: a written exam lasting 60 minutes, consisting of 4 open-ended questions covering all topics discussed during lectures. Evaluation scale: 0-31 (30 with honors). The exam is considered passed with a score of at least 18 out of 30. The results of the different modules exam will be published on Esse3, where students can accept or refuse the grade. For registration, students must enroll directly through their personal area. The final grade for the “NON PHARMACEUTICAL THERAPIES I” course will be recorded in the student’s curriculum and will represent the weighted arithmetic mean of the grades obtained for Gene Therapy (3 CFU), Immunotherapy (3 CFU), and Viruses and Vaccines (3 CFU) modules.

Gene Therapy. RNA Therapeutics . The Evolving Landscape of RNA Therapeutics. Authors: Giangrande – AAVV. Editor: Elsevier - Edition:2022 Handbook of Cell and Gene Therapy. From Proof-of-Concept through Manufacturing to Commercialization. Authors: Hazel Aranha, Humberto Vega-Mercado. Editor: Routledge - CRC Press. Edition:2023 For all modules, the slides of the lectures and the suggested research articles will be available in Kiro site.

The course aims to provide students with: 1. a good knowledge of stem cell populations, from diverse origins, and their main cellular/molecular characteristics. 2. a good understanding of the biological applications of stem cell biology, in the context of basic as well as translational research. 3. a good awareness of the topical developments around the stem cell and cell therapy fields. 4. the potential to apply the acquired knowledge in order to understand and interpret relevant scientific results presented in selected scientific literature.

Course content includes: - General principles in stem cell biology and cell therapy - How stem cells can be obtained and manipulated - Preclinical models and translational applications - Stem cells; tissue regeneration - Relevance to cancer and other pathologies - Development of new therapeutic approaches and biotechnologies.

Good knowledge of biological mechanisms related to the cell cycle; embryogenesis; DNA structure and replication; transcription; translation; apoptosis; cell signalling. Good knowledge of the cellular and molecular techniques applicable to the characterization and manipulation of cell populations.

Lectures supported by slide presentations, and for some of the topics the use of multimedia animations.

The exam consists of a written test with a mix of questions such as multiple choice questions and open-ended questions. The student will be expected to demonstrate not only knowledge of the topics covered but also the ability to link these together.

Scientific articles and reviews from selected international journals.

The purpose of this curricular internship is to provide the student with additional skills and competencies within a host laboratory or host organization to enable them to complement their professional capacity.

To be defined with the host tutor.

This activity is reserved only to students already in possess of the Italian requirement (B1 level).
Students need to have submitted the dedicated form.
See the procedure here:
https://medicalpharmaceuticalbiotechnologies.cdl.unipv.it/en/study/internships

Learning by doing.

At the end of the activity, the responsible person upon indication of the activity tutor will provide an approval or non-approval of such activity and will register it.

n.a.

1) Conoscere il ruolo del l'anatomia patologica nel l'ambito di un moderno approccio diagnostico integrato multidisciplinare, migliorando gli aspetti relativi sia al l'esame istopatologico tradizionale sia al l'applicazione delle più recenti tecniche diagnostiche accessorie; compreso il test immunomolecolare. 2) Conoscere le principali alterazioni anatomico-patologiche degli organi e dei sistemi al fine di comprendere e spiegare la fisiopatologia e i sintomi clinici associati alle varie malattie. 3) Essere in grado di comprendere i rapporti anatomico-patologici, integrandoli con i dati clinici, di laboratorio e radiologici, ed estrapolare le informazioni diagnostico-predittive utili per le scelte terapeutiche più appropriate.

PRINCIPI DI ANATOMIA PATOLOGICA: Percorsi diagnostici in anatomia patologica. Principali metodologie diagnostiche e tecniche ausiliarie come immunoistochimica, ISH, FISH, PCR e rtPCR, NGS in un moderno laboratorio di anatomia patologica: principi tecnici di base e principali aree di applicazione. Come esempio della loro applicazione sono state esaminate alcune lesioni neoplastiche: neoplasie dello stomaco, carcinoma polmonare, carcinoma endometriale, carcinoma della mammella, melanoma, neoplasie del pancreas, lesioni neoplastiche e preneolastiche correlate all'HPV.

Per poter affrontare adeguatamente lo studio di anatomia patologica e quindi sottoporsi all'esame, è opportuno avere un'adeguata conoscenza di insegnamenti fondamentali quali: a) Biologia e genetica, b) Istologia, c) Anatomia umana, d) Fisiologia umana e) Immunologia e patologia generale

Lezioni frontali, casi studio su campioni diagnostici. I professori sono disponibili per chiarimenti sugli argomenti del programma.

Esame scritto con domande multiple comprendenti 2 domande aperte (0-4 punti per ogni ) e 25 domande a scelta multipla (0-1 punto ciascuna) finalizzate ad accertare le conoscenze acquisite sulle caratteristiche anatomo-patologiche delle diverse patologie in correlazione con quelle cliniche, dati semeiologici e laboratorio-strumentali e capacità di interpretare criticamente il significato degli esami ausiliari e molecolari nel contesto diagnostico. La valutazione terrà conto anche della capacità di comunicare e utilizzare un linguaggio scientifico appropriato.

Robbins, Pathological Basis of Diseases.

Il corso ha l’obiettivo di illustrare e fare comprendere allo studente l’approccio metodologico utilizzato nel laboratorio di genetica forense per affrontare indagini a fini identificativi forensi e indagini relative all’accertamento della paternità, o più in generale, della parentela. A conclusione del corso, gli studenti dovranno dimostrare di essere in grado di affrontare alcuni semplici casi di interesse forense, descrivendo l’approccio metodologico utilizzato e interpretando correttamente i risultati degli accertamenti di laboratorio.

Acquisizione di tracce biologiche nell’ambito del sopralluogo giudiziario; la catena di custodia. La diagnosi di natura di tracce biologiche. Metodiche di estrazione del DNA da differenti substrati biologici e quantificazione del DNA. PCR ed elettroforesi capillare. I polimorfismi del DNA. Definizione di profilo genetico e criteri di interpretazione. I polimorfismi del cromosoma Y ed applicazione in ambito forense. Utilizzo del DNA mitocondriale in ambito forense. I polimorfismi SNPs e Indels in ambito forense. La complessità in genetica forense: low copy number DNA (LCN-DNA) e le tracce miste. Identificazione di tratti fenotipici a partire dal DNA estratto da una traccia (Forensic DNA Phenotyping). Epigenetica e stima dell’età biologica di campioni di interesse forense. Indagini indirette: familial searching, forensic genealogy. Antropologia molecolare e Disaster Victim Identification (DVI). Applicazioni dell'NGS in ambito forense. Le indagini di paternità e di parentela. La Banca Dati del DNA a fini identificativi forensi.

Si richiedono conoscenze di base di genetica, biologia molecolare e statistica.

Il corso è organizzato in lezioni frontali, studio di casi e in esercitazioni pratiche in laboratorio. In questo modo sarà possibile verificare il corretto apprendimento dell’approccio metodologico alle indagini genetico forensi da parte dello studente.

La prova di esame è orale. Ad ogni candidato verrà proposta almeno una domanda su di un argomento generale trattato a lezione. Nel corso della verifica, lo studente dovrà dimostrare di avere compreso l’approccio metodologico alla base delle indagini di genetica forense applicandolo anche a casi forensi che verranno prospettati dal docente. Il massimo dei voti verrà raggiunto quando gli argomenti saranno esposti correttamente e l'approccio ai casi forensi si dimostrerà corretto.

Testi e presentazioni delle lezioni verranno fornite dal docente. Per approfondire la preparazione, è possibile consultare i seguenti testi:

• “La prova del DNA per la ricerca della verità. Aspetti giuridici, biologici e probabilistici”. Autori: Ricci U., Previderè C., Fattorini P., Corradi F., (2006) Giuffré Editore.
• “Introduzione alla genetica forense. Indagini di identificazione personale e di paternità”. Autori: Tagliabracci A., (2010) Springer.