PRESENTAZIONE

L'insegnamento, erogato in lingua inglese, si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali relativi alla progettazione e alla sintesi di farmaci, con particolare riferimento alle metodologie innovative impiegate nel moderno processo di drug discovery. La trattazione degli approcci di progettazione razionale assistita dal computer e delle strategie sintetiche tradizionali e combinatoriali consentirà agli studenti di acquisire una visione integrata delle principali tecniche utilizzate nella ricerca e nello sviluppo di nuove molecole biologicamente attive.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The course aims to provide key concepts of drug design and synthesis, with particular reference to innovative methodologies.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza delle lezioni e lo studio individuale consentiranno allo studente di:

• comprendere le principali problematiche associate alla progettazione e alla sintesi di nuovi farmaci;
• identificare gli approcci progettuali e sintetici più appropriati nelle diverse fasi del processo di drug discovery;
• distinguere tra approcci classici basati sulle correlazioni struttura-attività (SAR) e strategie di progettazione razionale;
• valutare criticamente vantaggi e limiti delle diverse metodologie sintetiche (sintesi in soluzione, sintesi in fase solida, sintesi tradizionale e sintesi combinatoriale);
• acquisire il lessico scientifico necessario per descrivere correttamente le procedure e le metodologie di progettazione e sintesi trattate durante il corso;
• sviluppare capacità di analisi critica e problem solving applicate alla progettazione e allo sviluppo di farmaci.

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di comprendere i principi teorici alla base della progettazione razionale dei farmaci e delle principali strategie sintetiche utilizzate nel drug discovery, nonché le metodologie computazionali e sperimentali impiegate per l'identificazione e l'ottimizzazione di nuovi candidati farmaci.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente sarà in grado di:

• selezionare gli approcci computazionali e sintetici più appropriati nelle diverse fasi dello sviluppo di un farmaco;
• interpretare criticamente dati derivanti da studi di relazione struttura-attività (SAR e QSAR);
• proporre strategie di progettazione e sintesi di nuove molecole biologicamente attive;
• utilizzare strumenti computazionali per supportare la progettazione di farmaci.

Autonomia di giudizio

Lo studente acquisirà la capacità di valutare criticamente vantaggi e limiti delle diverse metodologie di drug design e drug synthesis, sviluppando un approccio razionale alla risoluzione di problematiche scientifiche nel campo della ricerca farmaceutica.

Abilità comunicative

Lo studente sarà in grado di utilizzare una terminologia scientifica appropriata e di discutere in lingua inglese i principali aspetti relativi alla progettazione e alla sintesi di farmaci, comunicando in modo chiaro e rigoroso concetti, strategie e risultati.

Capacità di apprendimento

Lo studente svilupperà gli strumenti metodologici necessari per approfondire in autonomia tematiche avanzate nell'ambito della chimica farmaceutica, del drug design e della sintesi di molecole biologicamente attive, anche attraverso la consultazione della letteratura scientifica internazionale.

PREREQUISITI

Sono richieste solide conoscenze di base di chimica organica, biochimica, chimica farmaceutica e farmacologia, necessarie per una proficua frequenza del corso.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali della durata di due ore ciascuna, supportate da materiale didattico fornito dal docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Computational Techniques of Drug Development

Il processo di drug discovery. Metodologie classiche per la definizione delle correlazioni struttura-attività (SAR). Aspetti farmacocinetici: fattori che influenzano assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione dei farmaci. Aspetti farmacodinamici: interazioni farmaco-recettore. Progettazione razionale dei farmaci. Metodi di meccanica molecolare e quantomeccanica. Ricerca conformazionale e procedure di minimizzazione energetica. Approcci protein-based (molecular docking e de novo design). Approcci ligand-based (QSAR e metodi basati sui campi molecolari).

Drug Synthesis

Introduzione al Drug Design & Development. Chimica combinatoriale: principi e applicazioni. Click Chemistry. Sintesi in soluzione. Sintesi in fase solida e applicazioni alla chimica combinatoriale. Sintesi assistita da polimeri. Strategie di tagging e deconvoluzione. Flow Chemistry. Green Chemistry. Sintesi assistita da microonde.

Durante il corso verranno inoltre discussi esempi e casi studio tratti dalla letteratura scientifica recente, al fine di illustrare le applicazioni delle metodologie presentate e favorire lo sviluppo delle capacità critiche dello studente.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Non vi sono testi disponibili specifici, i docenti durante le lezioni, oltre alle slides, forniscono materiale aggiuntivo

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

VALERIA FRANCESCONI (Presidente)

ANDREA SPALLAROSSA (Presidente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Secondo l’orario indicato dalla segreteria didattica, nel secondo semestre

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati nelle due parti del corso.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La prova orale è finalizzata a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi del corso e a valutare non soltanto le conoscenze teoriche acquisite, ma anche la capacità dello studente di applicarle criticamente alla risoluzione di problematiche inerenti la progettazione e la sintesi di farmaci. Durante l'esame potranno essere discussi esempi e casi studio relativi agli argomenti trattati a lezione.

ALTRE INFORMAZIONI

IGli studenti possono contattare i docenti tramite posta elettronica per concordare appuntamenti o ricevere chiarimenti sugli argomenti del corso.