OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si prefigge l’obiettivo principale di fornire allo studente le informazioni necessarie per pianificare un esperimento usando animali di laboratorio. In particolare è fornito un vasto panorama di modelli di diverse specie animali e i loro peculiari ambiti di utilizzo. Sono fornite tutte le indicazioni necessarie per ottemperare alle disposizioni di legge sulla sperimentazione animale e per condurre meglio esperimenti in vivo salvaguardando il benessere animale. Sono inoltre illustrate tutte le metodologie per produrre specie mutanti, dai primi metodi sperimentali fino alle nuove metodologie correnti, corredate con specifici esempi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di preparare gli studenti a pianificare ed eseguire esperimenti con gli animali di laboratorio. Gli studenti devono sopratutto acquisire conoscienze sulla riproduzione murina per capire e conoscere i principali strumenti botecnologici in vivo, comprese le tecniche transgeniche. Il corso si focalizza sull'uso degli animali nella ricerca biomedica per fornire allo studente una introduzione nelle maggiori aree della scienza degli animali di laboratorio che possono contribuire alla salute umana senza trascurare il benessere animale e la qualità dei risultati sperimentali.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Introduzione e Cenni Storici.
• Riferimenti Legislativi.
• Descrizione delle diverse tipologie di modelli animali e loro utilizzo nella ricerca sperimentale, preclinica e nella salvaguardia della salute pubblica.
• Cenni di Anatomia, Fisiologia e Patologia degli animali di Laboratorio.
• Animal welfare e Principio delle 3R.
• Metodologie e tecnologie della stabulazione e dell’allevamento degli animali da laboratorio
• Prevenzione dei rischi derivati dall’uso di animali di laboratorio.
• Modelli in uso: ceppi outbred, inbred, ceppi mutanti, modelli indotti.
• Modelli immunodepressi e loro applicazioni sperimentali.
• Modelli di patologia d’organo, modelli oncologici, modelli in immunologia, modelli di chirurgia sperimentale.
• Analisi della funzione genica in vivo tramite strategie molecolari di modificazione genetica nel topo: “Reverse genetics”
• Espressione forzata nel topo: tecnica di microinezione pronucleare per la produzione di topi transgenici e altre specie transgeniche (animali da fattoria)
• Produzione di vettori per la microiniezione (cDNA, BAC, YAC, Lentivirus)
• Espressione condizionale: promotori inducibili, transattivatori, Tet-on/tet-off
• Studio dell’espressione genica in vivo tramite “gene reporters” e produzione di atlanti di espressione genica
• Strategie d’inattivazione genica: preparazione di costrutti per il “gene targeting” (ricombinazione omologa, selezione positiva/negativa, BAC recombinering, ZFN)
• Concetto di cellule staminali e loro uso per la produzione di mutanti murini
• Cellule Staminali Embrionali, coltivazione ed elettroporazione
• Microinezione delle blastocisti per la produzionedi topi Knock-out e Knock-in
• Knock-out condizionale (sistema cre/loxP, transattivatori, ecc.),
• Altre tecniche di silenziamento genico (RNAi, ecc.)
• Analisi della funzione genica in vivo tramite “Forward genetics”
• Mutagenesi in vivo “random” tramite ENU e altri mutageni chimici e fisici
• Mutagenesi inserzionale: “Gene, enhancer, promoter trap”, Transposoni
• Esempi di modelli murini per lo studio delle patologie umane ed influenza dei diversi backgrounds genetici sul fenotipo mutato
• Altri modelli animali e loro utilizzo.
• Invertebrati: Drosophila melanogaster, organismo modello per lo studio delle prime fasi della biologia dello sviluppo e produzione di “transgenic fly”. C. elegans, scoperta di “RNA interference”
• Vertebrati: Zebrafis; Xenopus laevi; Gallus gallus
• Metodi di clonazione e loro uso per il recupero delle specie in estinzione

Esercitazioni di laboratorio: Manipolazione e necroscopia di piccoli roditori. Utilizzo dell’imaging nei modelli preclinici e valutazione dei trattamenti. Prelievo, microiniezione e reimpianto di uova fertilizzate e blastocisti

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense fornite dai Docenti