LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE A - L

Fornire allo studente le conoscenze di base delle metodiche Biotecnologiche-Farmaceutiche adoperate nella progettazione e nella produzione di farmaci. Lo studente acquisirà le competenze e applicherà le principali metodiche adoperate nella manipolazione dell'espressione genica nei procarioti e i principi per la produzione di proteine ricombinanti nelle cellule eucariotiche. Saprà analizzare ed interpretare i risultati sperimentali ed effettuare il calcolo dell’efficienza di trasformazione. Comprenderà la regolazione dell’espressione genica attraverso l’operone, il processo di purificazione proteica e la sua importanza nella produzione biotecnologica di farmaci, il processo di purificazione di una nuova proteina ricombinante da una cultura batterica.

Il corso prevede 28 ore di lezioni frontali in aula e 30 ore di esercitazioni pratiche in laboratorio.

Secondo quanto riportato nel RDA, Art. 12 - Crediti Formativi Universitari (CFU), nel carico standard di 25 ore di impegno complessivo dello/a studente/ssa, corrispondente a un credito, possono rientrare:

a) 7 ore dedicate a lezioni frontali o attività didattiche equivalenti e le restanti allo studio individuale;

b) almeno 12 e non più di 15 ore dedicate a esercitazioni in aula o attività assistite equivalenti (laboratori) e le restanti allo studio e alla rielaborazione personale.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA:

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, Prof.ssa Santina Chiechio.

Superamento e/o una buona conoscenza dei seguenti corsi: Chimica Generale ed inorganica, Biologia animale e Biologia Vegetale, Biologia Molecolare, Anatomia umana , Chimica Organica, Chimica analitica, Microbiologia, Biochimica, Fisiologia Generale, Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Laboratorio di analisi dei Farmaci e Farmacologia e Farmacoterapia.

La frequenza in aula è obbligatoria. Il limite massimo di assenze consentite è, come da regolamento didattico del CdS in CTF (https://www.unict.it/sites/default/files/files/regolamenti_didattici_23_24/lm_ciclo_unico/LM%2013_Chimica%20e%20tecnologia%20farmaceutiche.pdf), del 30% delle ore complessive di lezione valutate in tutte le loro forme di espletamento. Gli studenti possono chiedere la dispensa totale o parziale dall’obbligo della frequenza delle lezioni teoriche per gravi e giustificati motivi di lavoro o di salute. La dispensa è deliberata dal Consiglio del corso di studio.

Parte teorica:

• Definizione delle biotecnologie farmaceutiche: confluenze multidisciplinari nelle biotecnologie.
• Sviluppo dei processi biotecnologici e delle “biotechnology companies”.
• Tecnologia del DNA ricombinante. Produzione su larga scala di proteine ricombinanti: progettazione e produzione di farmaci biotecnologici.
• Manipolazione dell’espressione genica nei procarioti. Produzione di proteine ricombinanti in cellule eucariotiche.
• Tecniche analitiche e di purificazione di macromolecole biologiche.
• Proteine ad uso terapeutico: definizione e classificazione. Insulina. Analoghi del GLP-1 (incretino mimetici). Fattori di crescita emopoietici: G-CSF, GM-CSF, EPO, IL-2. Gli interferoni.
  
• Oligonucleotidi (ON): la “medicinal chemistry” degli ON, farmacocinetica e tossicologia. Antisenso, aptameri, decoy, anti-gene, ribozimi.
  
• Argomenti di approfondimento: RNA-interference, micro-RNA, vaccini, anticorpi monoclonali, terapia CAR-T, editing genomico CRISPR/Cas9.
• Bioinformatica strutturale.

Laboratorio:

• Trasformazione batterica, selezione e valutazione dell’epressione genica.
• Estrazione e purificazione del prodotto proteico.
• Propagazione, caratterizzazione ed amplificazione del costrutto di trasformazione.
• Visualizzazione e manipolazione di macromolecole mediante software di grafica molecolare.

1. Durante la lezione verranno indicati i testi più appropriati per lo studio dell'argomento trattato.
2. Materiale Didattico fornito dal docente: http://studium.unict.it/dokeos/2024/
3. D. J. A. Crommelin & R. D. Sindelar, BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, Zanichelli.
4. B. R. Glick, J. J. Pasternak, BIOTECNOLOGIA MOLECOLARE, Zanichelli.
5. M. L. Calabrò, Compendio di BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, EdiSES.
6. A. Maggi, BIOTECNOLOGIE FARMACOLOGICHE, MASSON.
7. E. Vegeto, A. Maggi, P. Minghetti, FARMACI BIOTECNOLOGICI: aspetti farmacologici e clinici, Casa Editrice Ambrosiana.
8. T. A. Brown, Biotecnologie molecolari: Principi e tecniche, Seconda edizione italiana, Zanichelli.
9. G. A. Petsko, D. Ringe, Struttura e funzione delle proteine, Zanichelli.
10. D. J. A. Crommelin, R. D. Sindelar, B. Meibohm. Pharmaceutical Biotechnology: Fundamentals and Applications, Fifth Edition.  Springer.
11. G. Walsh. Pharmaceutical Biotechnology: Concepts and Applications, Wiley.
12. T. Brown & Tom Brown (Jnr). Nucleic Acids Book, Atdbio. https://atdbio.com/nucleic-acids-book
13. J. Sambrook, E. F. Fritsch, T. Maniatis, Molecular cloning: A laboratory manual, Second edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press

Esame orale con votazione in trentesimi.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Il calendario degli esami è pubblicato sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco e della Salute (https://www.dsf.unict.it/it/corsi/lm-13_ctf/calendario-esami).

Per il superamento dell’esame non sono previsti argomenti minimi irrinunciabili; vengono valutate le conoscenze di base degli argomenti in programma.

Classificazione dei vaccini. Tecnologia degli Oligonucleotidi (ON). Insulina e sue formulazioni. Proteine di fusione, etc...