CODICE 80835 ANNO ACCADEMICO 2017/2018 CFU 2.5 cfu anno 2 BIOTECNOLOGIE MEDICO-FARMACEUTICHE 8767 (LM-9) - SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE MED/04 LINGUA Italiano SEDE PERIODO 2° Semestre MODULI Questo insegnamento è un modulo di: BASI MOLECOLARI DELLE PATOLOGIE E TERAPIA GENICA PRESENTAZIONE Il corso prevede 2,5 crediti formativi corrispondenti a 20 ore di didattica frontale. Esso consente allo studente di apprendere le conoscenze sull'eziologia e la patogenesi delle principali patologie umane in funzione delle alterazioni/caratteristiche molecolari. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Il corso si propone di focalizzare su alcune patologie come esempi-tipo di alterazioni molecolari che sono alla base delle malattie, con particolare attenzione ai tumori, e su approcci metodologici mirati alla comprensione dei meccanismi patogenetici e all'individuazione di nuovi bersagli terapeutici. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Il corso si propone di focalizzare su alcune patologie come esempi-tipo di alterazioni molecolari che sono alla base delle malattie, con particolare attenzione ai tumori e alle immunodeficienze e su approcci metodologici mirati alla comprensione dei meccanismi patogenetici e all'individuazione di nuove strategie terapeutiche. MODALITA' DIDATTICHE L’insegnamento prevede lezioni frontali per un totale di 20 ore mediante presentazioni Powerpoint. PROGRAMMA/CONTENUTO Concetti generali di patologia molecolare IL CANCRO La cancerogenesi come processo microevolutivo. Origine clonale dei tumori. Le mutazioni somatiche come causa del tumore. Cambiamenti genetici ed epigenetici per l'inattivazione genica. Instabilità genetica delle cellule cancerose. Modello gerarchico della poplazione tumorale. Il processo di metastatizzazione. Neoangiogenesi tumorale. Fattori ambientali e cancro: i cancerogeni. Iniziatori e promotori. Oncogeni e oncosoppressori: l'esempio di Ras, Rb, Myc, p53. Terapie anticancro e la multidrug resistance. Le cellule staminali del cancro IL modello dell'evoluzione clonale per la cancerogenesi. Organizzazione gerarchica del tumore: il concetto di cellula staminale del tumore (CSC). Caratteristiche delle CSC: marcatori fenotipici, capacità funzionali-saggi di xenotrapianto, di formazione di sferoidi-colonie, della side popoulation, dell'attività della ALDH. Le cellule di origine delle CSC. Plasticità del modello delle CSC: il caso del melanoma. Generazione in vitro di CSC. Strategie terapeutiche antitumorali che bersagliano le CSC. Il microambiente tumorale Le cellule del microambiente tumorale: fibroblasti associati al tumore (CAF), cellule staminali mesenchimali, macrofagi tumore-associati (TAM) e loro ruolo nel sostegno del tumore e del processo di metastatizzazione. L'espressione di caveolina-1 nei CAF: funzioni della Cav-1 e implicazioni della sua down-regolazione. Il “reverse Warburg effect”. Rilevanza prognostica dell'espressione della Cav-1 nei CAF. La leucemia mieloide cronica Patogenesi molecolare della CML: ruolo di Bcr-Abl. Decorso della patologia. Terapie per la CML: la rivoluzione degli inibitori della tirosino chinasi (TKI). Quali sono e come funzioano i TKI. Valutazione della risposta alla terapia: parametro ematologico, citogenetico e molecolare. Resistenza ai TKI: mutazioni in Bcr-Abl e cellule staminali della CML (LSC). Pathways di sopravvivenza nelle LSC come possibili bersagli di nuove terapie. La rimozione cellulare programmata: segnali “eat me”, segnali “non eat me” e meccanismi di evasione delle cellule tumorali. Lecemie acute e nuove strategie terapeutiche: le cellule NK alloreattive Concetti base del processo emopoietico. Classificazione morfologica e fenotipica delle leucemie acute, mieloidi e linfoidi. La regolazione dell'attività funzionale delle cellule NK: recettori inibitori e attivatori. Espressione dei ligandi per recettori NK sulla superficie delle cellule leucemiche: differenze tra leucemie mieloidi e linfoidi. Il trapianto aploidentico di cellule staminali emopoietiche. Concetti alla base dell'alloreattività NK: il KIR/HLA-class I mismatch. Correlazione tra alloreattività NK e attività antileucemica: esperienza in vitro e nella pratica clinica. Approcci di immunoterapia adottiva con linfociti geneticamente modificati nel trapianto allogenico di cellule staminali emopoietiche Applicazioni terapeutiche disponibili che impiegano l’utilizzo di linfociti T antitumorali: focus sulle cellule Chimeric Antigen Receptor(CAR)-T. CAR di prima, seconda e terza generazione. Problemi correlati all’utilizzo delle cellule CAR-T e strategie di risoluzione. Utilizzo dei geni suicidi come sistema per bloccare effetti collaterali della terapia basata sulle cellule T. LE IMMUNODEFICIENZE Classificazione e caratteristiche generali delle immunodeficienze. La sindrome di Wiskott-Aldrich. La polimerizzazione dell'actina come fenomeno associato al movimento cellulare e alla formazione della sinapsi immunologica. Ruolo della proteina WAS nella polimerizzazione dell'actina, domini funzionali di WASP. Basi molecolari della malattia: mutazioni a carico del gene WASP. Correlazione genotipo/fenotipo: fenotipi clinici della malattia. Ruolo di WASP nell'omeostasi linfocitaria e nell'attività funzionale delle cellule immunitarie. Terapie per la sindrome di Wiskott-Aldrich. FIBROSI CISTICA Mutazioni a carico del gene di CFTR come meccanismo patogenetico della malattia. Caratteristiche fenotipiche della malattia. Classificazione delle mutazioni di CFTR e loro correlazione con i diversi gradi di fenotipo. Terapie convenzionali e nuovi approcci terapeutici. Analisi di composti come possibili farmaci: concetto di correttore e potenziatore. TESTI/BIBLIOGRAFIA Testi di riferimento/consultazione: - Alberts et al. “Biologia molecolare della cellula”, Zanichelli ; - Mendelsohn et al. “The molecular basis of cancer”, Elsevier; - Robbins e Cotran, “Le basi patologiche delle malattie”, Elsevier. - Giacca M., “Terapia Genica”, Springer-Verlag Italia s.r.l DOCENTI E COMMISSIONI GRAZIA MARIA SPAGGIARI Ricevimento: Il ricevimento degli studenti viene concordato di volta in volta con il docente tramite mail a seconda delle esigenze e delle scadenze. Commissione d'esame PAOLO GIANNONI (Presidente) GRAZIA MARIA SPAGGIARI (Presidente) LEZIONI Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Orale MODALITA' DI ACCERTAMENTO lo studente viene esaminato oralmente; vengono poste almeno 3 domande relative ad argomenti inerenti il modulo, a difficoltà crescente; il primo quesito è sempre relativo a un argomento generale. La seconda domanda prevede invece una valutazione più specifica di alcuni aspetti dell'argomento, mentre la terza domanda prevede che lo studente faccia correlazioni tra argomenti differenti del corso. L’esame può proseguire con ulteriori domande di approfondimento, in particolare volte ad accertare la propositività dello studente nel fornire soluzioni adeguate a possibili condizioni patologiche trattabili con approcci diversi. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 26/01/2018 09:00 GENOVA Orale 23/02/2018 09:00 GENOVA Orale 22/06/2018 09:00 GENOVA Orale 04/07/2018 09:00 GENOVA Orale 19/07/2018 09:00 GENOVA Orale 10/09/2018 09:00 GENOVA Orale 25/09/2018 09:00 GENOVA Orale ALTRE INFORMAZIONI Alla fine del corso gli studenti sono invitati a presentare un lavoro scientifico mediante revisione critica e presentazione che viene fatta collegialmente con tutti i docenti e gli altri studenti del corso, in modo da esercitarsi ad una interpretazione della letteratura corrente, ed in modo da utilizzare le conoscenze acquisiste durante il corso per motivare/criticare opportunamente le scelte compiute ed i risultati ottenuti dagli autori. Tale presentazione completa la preparazione dello studente e consente di incrementare la votazione complessiva d’esame se giudicata positivamente dai docenti.
