PRESENTAZIONE

Il corso è articolato in lezioni teoriche e simulazioni al computer. Esso è volto ad acquisire conoscenze di modellistica molecolare e bioinformatica utili per guidare il disegno di composti multi-target e per valutare il riposizionamento di classi di farmaci noti, per altri impieghi terapeutici.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso è volto a fornire le nozioni di chimica farmaceutica classica, modellistica molecolare e bioinformatica necessarie nel disegno di composti bioattivi verso diversi target molecolari. Tali aspetti vengono affrontati sia dal punto di vista teorico sia di tipo applicativo, mediante simulazioni al computer. L’analisi di casi studio e la valutazione di approcci utili al riposizionamento dei farmaci saranno di supporto allo Studente nel chiarire gli strumenti a disposizione per ottimizzare e/o riposizionare candidati farmaci, con molteplici potenziali effetti terapeutici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si prefigge di fornire le nozioni di base di chimica farmaceutica per esplorare le relazioni struttura-attività di composti bioattivi, verso svariati target farmacologici, per ottenere composti multi-target, con l’ausilio della modellistica molecolare. Inoltre, tale insegnamento si propone di fornire conoscenze per ottimizzare aspetti di interazione farmaco-recettore e di farmacocinetica dei candidati farmaci, mediante approcci di bioinformatica. Si affronterà inoltre lo studio di categorie di farmaci e di classi di proteine per guidare approcci di riposizionamento dei farmaci stessi. Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado creare database per l’analisi di ligandi e composti bioattivi, manipolare e studiare in 3D le caratteristiche delle proteine quali bersagli dei farmaci e di effettuare analisi di similarità strutturale rispetto ad altre proteine omologhe. Lo studente sarà in grado di proporre analisi di riposizionamento dei farmaci, noti i composti a disposizione da ottimizzare, e di migliorarne il profilo di farmacocinetica. Potrà analizzare composti variamente promettenti con azione multi-target, effettuando simulazioni di docking molecolare e correlazioni quantitative struttura attività, potendo proporre variazioni strutturali utili per la loro ottimizzazione. Saprà descrivere e motivare case studies di strategie di riposizionamento dei farmaci e approcci di progettazione di composti multi-target, con applicazioni in vari ambiti terapeutici.

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specific

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è articolato in lezioni teoriche in merito ai contenuti dell’insegnamento e mediante simulazioni al computer, quali consultazione di banche dati disponibili in rete e di piattaforme online per l’analisi sia delle proteine sia di composti candidati farmaci. La parte pratica di esercitazione potrà essere svolta in parte in aula in parte in parallelo alle lezioni, per presentare il proprio lavoro al termine del corso e durante la verifica finale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

 Parte teorica

• Approcci razionali in chimica farmaceutica per l’Identificazione di prototipi per lo sviluppo di candidati farmaci
• Approcci computazionali per la rappresentazione al computer dei farmaci e dei bersagli molecolari
• Analisi e confronto di proteine in termini di sequenza primaria, secondaria e terziaria. Analisi delle cavità di binding.
• Tecniche di homology modeling e di docking molecolare
• Metodi di modellistica molecolare e bioinformatica per ottimizzare le interazioni ligando-proteina
• Banche dati e piattaforme online per progettare analoghi strutturali
• Casi studio per lo sviluppo di composti multi-target in vari ambiti terapeutici
• Approcci di modellistica molecolare per analizzare la biodisponibilità, metabolismo e la sicurezza dei farmaci
• Casi studio per il riposizionamento dei farmaci

​Parte pratica al computer

• Uso di banche date per la rappresentazione bidimensionale e tridimensionale di molecole
• Uso di piattaforme online e software per analisi di proteine, di ligandi e di ausilio nel disegno di analoghi strutturali

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Manuale di Chimica Farmaceutica- Progettazione, meccanismo d’azione e metabolismo dei farmaci, Richard B. Silverman, Mark W. Holladay - EDRA
• Principi di Chimica Farmaceutica, Thomas L. Lemke, S. William Zito, Victoria F. Roche, David A. Williams - PICCIN

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Primo semestre. L'orario dell’insegnamento verrà pubblicato appena disponibile.

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consta di una prova orale dove verranno discussi gli approcci sfruttati nello svolgimento delle esercitazioni al computer ed i principali contenuti dell’insegnamento, come illustrato in aula.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Nella prova orale vengono valutate le conoscenze acquisite dallo studente in termini di approcci di chimica farmaceutica classica, modellistica molecolare e bioinformatica nel progettare farmaci multi-target o nell’attuare strategie di riposizionamento dei farmaci. L’esposizione delle attività svolte in forma di esercitazioni al computer consentirà di valutare il livello di comprensione dei casi studio proposti e la padronanza nel proporre gli approcci illustrati a lezione, per specifici esempi di proteine e/o categorie di composti