PRESENTAZIONE

Il corso si propone di presentare le cosiddette "terapie avanzate", a partire dalle basi molecolari che caratterizzano la terapia genica e quella cellulare fino al loro impiego in applicazioni cliniche correnti. Si esamineranno i fondamenti biologici di staminalità, pluripotenza, plasticità ed inducibilità delle cellule e le caratteristiche morfologiche e genetiche dei vettori virali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Scopo del corso è palesare agli studenti le potenzialità applicative delle innovazioni tecnologiche derivanti dalla biologia molecolare e cellulare, avvicinandoli ad un settore ancora considerabile come di “frontiera”. Ci si prefigge anche di evidenziare il cambiamento profondo nei concetti di farmaco e di terapia che gli approcci di terapia cellulare e genica hanno generato negli ultimi due decenni, sia in senso positivo che negativo. Inoltre si intende stimolare la capacità di riflessione e critica non solo relativamente ai contenuti tecnici della materia, ma anche agli aspetti normativi e legislativi che la regolamentano

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso lo studente dovrà essere edotto circa: a) principi di applicazione, metodologie e requisiti tecnici per la preparazione di prodotti per terapia cellulare e genica; b) caratteristiche biologiche, morfologiche, genetiche e funzionali dei tipi cellulari e dei vettori virali impiegati in terapie avanzate; c) vantaggi, svantaggi, rischi delle applicazioni terapeutiche cellulari e geniche ad oggi in essere, anche in rapporto alle terapie di riferimento; d) norme generali per la regolamentazione della definizione, produzione ed uso dei prodotti per le terapie avanzate.

Ci si attende che lo studente possa valutare comparativamente scelte terapeutiche differenti (farmacologiche tradizionali o avanzate) rispetto ad una specifica condizione patologica, supportando criticamente le proprie osservazioni.

MODALITA' DIDATTICHE

Il Corso si articola in 16 ore di lezione, otto delle quali sono relative alla terapia cellulare ed otto alla terapia genica. Le ore di lezione si intendono come ore frontali durante le quali la materia è svolta mediante presentazioni tipo PowerPoint. Materiale didattico non testuale sarà disponibile in AulaWeb, mediante accesso controllato. Durante il corso agli studenti verrà anche proposto di effettuare la presentazione in aula di una revisione critica di un articolo tratto da una rivista del settore; tale presentazione è facoltativa, ma può contribuire alla valutazione complessiva dello studente. Gli articoli verranno proposti dal docente ed assegnati durante la seconda metà del modulo. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

PROGRAMMI DETTAGLIATI

TERAPIA CELLULARE (8 ore):Ottenimento, caratteristiche, vantaggi e svantaggi, e stato dell'arte della ricerca per: cellule staminali embrionali, cellule staminali fetali e isolate dagli annessi embrionali (cordone ombelicale, placenta, sacco amniotico), cellule staminali adulte, cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs).

I prodotti per terapie avanzate: cenni sulle norme relative alla loro produzione, distribuzione ed utilizzazione.

Terapia cellulare e tessuto ematopoietico: Aspetti funzionali del sangue,delle sue componenti corpuscolate e dell'emopoiesi. Raccolta, processazione e criopreservazione delle cellule staminali emopoietiche. Trapianto di cellule staminali emopoietiche: autologo o allogenico.

Applicazioni di terapia cellulare ai tessuti ecto-mesodermici:Cellule staminali epiteliali; terapia cellulare del tessuto vascolare; terapia cellulare in ortopedia, terapia cellulare del miocardio.

TERAPIA GENICA (8 ore): Clinical trials basati sull’attuale terapia genica: distribuzione geografica, aspetti socio-economici e di sviluppo della tecnologia sanitaria; le basi applicative della terapia genica: principi essenziali e scelta del target terapeutico; criteri di applicabilità; risultati di terapie prese ad esempio e complicazioni da esse derivate. Esempi di applicazioni cliniche (ad es. per cellule staminali ematopoietiche; nelle distrofie muscolari; nell’emofilia; nella cura dei tumori; nel trattamento delle patologie neurodegenerative) verranno presentati per i diversi tipi di vettori virali utilizzati.

I vettori virali utilizzati in Terapia Genica: strutture, caratteristiche, impieghi, vantaggi e svantaggi

Herpesviridae (HSV)-Caratteristiche strutturali degli HSV, e del loro ciclo vitale; geni immediate-early (IE),early (E) e late (L) e funzioni delle proteine corrispondenti; sistemi di packaging basati sull’impiego di virus helper e sistemi helper-free.

Adenoviridae (AV)--Struttura del virione, del genoma e del ciclo vitale degli Adenoviridae (AV); geni E1, E2, E3 ed E4; ITR e regione psi (ψ);effetti degli Adenoviridae e proteine coinvolte nella protezione del virione ai danni dell’ospite; potenziamento dei vettori adenovirali (mediante attività promotore-specifica, “pro-drug enzymes”,“vector-spread molecules” o mediante molecole anti-tumorali); virus Adeno-associati (AAV) ed applicazioni di AV/AAV in terapia genica.

Retroviridae(RV)-Struttura della famiglia dei Retroviridae: la particella virionica e la sua forma integrata nel genoma ospite; struttura e caratteristiche rilevanti del genoma retrovirale;geni ed i prodotti proteici codificati dal genoma retrovirale; meccanismo di replica del genoma retrovirale: generazione e duplicazione delle LTR nella forma integrata; linee di packaging con virus helper bi- e tri-partiti; esigenze dei vettori Lentivirali e sequenze necessarie per la loro applicazione nel settore della terapia genica: cPPT, TAR, RRE; efficacia dei vettori “self-inactivating” (SIN) e dei vettori integrasi-mutati; applicazoni di RV/LV in terapia genica.

Approcci di Terapia Genica mediante vettori non-virali e mediante “genome editing”:Trasferimento genico mediante vettori non-virali (inoculo; jet-gas; gene gun, elettroporazione, sonoporazione, trasferimento idrodinamico, vettori chimici). Cenni sulle proteine ingegnerizzate per il genome editing: le Zinc-Finger nucleasi (ZFNs), le Transcriptor activator-Like Effector nuclease (TALENs), ed i sistemi CRISPR/Cas9.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

F. Zinno; “Principi di terapia cellulare”; e-book; Amazon.it

M. Giacca; “Terapia Genica”; Springer Biomed Eds., 2011

A.J. Dunn; “Elementi di virologia molecolare”; CEA Eds.

B. Alberts,et al; “Biologia molecolare della cellula”; Zanichelli Eds.

J.D. Watson, et al.: “DNA Ricombinante”; Zanichelli Eds.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ELEONORA RUSSO (Presidente)

BRUNO TASSO (Presidente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

L’orario e la sede di lezione verranno comunicati dalla Segreteria Didatttica.

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prima dell’esame finale lo studente è invitato a presentare al docente ed ai colleghi di Corso una presentazione in Power-point in cui espone i risultati scientifici di una pubblicazione inerente agli argomenti dell’Insegnamento, in particolar modo lavori che descrivano tentativi di applcazioni pratiche nel settore medico delle tecnologie presentate a lezione. La presentazione deve riassumere la problematica trattata in maniera critica, sia per quanto riguarda la parte metodologica che di risultati, e viene poi discussa collegialmente tra docente e studenti.

La valutazione formale dello studente viene svolta mediante esame orale, della durata media di 30 minuti, secondo il calendario e l’orario proposto dalla Segereteria Didattica.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Allo studente verranno poste domande di difficoltà crescente che verteranno su entrambi gli argomenti principali del corso (terapia cellulare e terapia genica). Si valuterà: a) la correttezza della risposta; b) la capacità di inquadrare l’argomento in un contesto più ampio; c) la capacità di correlazione con altri argomenti, siano essi del corso o meno; d) l’appropriatezza del linguaggio; e) la capacità critica; questa, in particolare, verrà considerata anche in confronto alla presentazione effettuata dallo studente relativamente ad un articolo scientifico scelto tra quelli forniti dal docente.

ALTRE INFORMAZIONI

Le informazioni circa gli accessi ai contenuti in AulaWeb, nonchè gli articoli per le eventuali presentazioni in aula degli studenti verranno comunicati dal docente durante il corso.