FARMACI INNOVATIVI AD ATTIVITA' ANTITUMORALE

Obiettivi formativi

Obiettivi generali Il corso di Farmaci innovativi e Biotecnologici ad attività antitumorale si prefigge di iniziare lo studente, in uno studio multidisciplinare, all’approccio con una scienza molto recente e attuale, che ha fatto grandi passi in avanti negli ultimi venti anni in vari ambiti di ricerca: l’epigenetica. Saranno trattati brevi temi di genetica, biologia, biochimica, farmacologia e tossicologia come nozioni indispensabili allo studio, anche se il taglio principale del corso dovrà essere quello chimico-farmaceutico, ossia la validazione dei vari target epigenetici per le varie patologie, prima tra tutte il cancro, e la progettazione razionale e i più recenti metodi di identificazione di composti interferenti o modulatori di tali target. Saranno illustrate in modo mirato le tecniche di biologia molecolare e biochimica avanzate per la produzione di farmaci biotecnologici. Obiettivi specifici 1. Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente conoscerà tutti gli aspetti chimico-farmaceutici dei ligandi epigenetici con particolare riguardo a quelli approvati o in fase avanzata di studio clinico. Nozioni fondamentali riguarderanno i meccanismi catalitici e le implicazioni biologiche dei target coinvolti nello sviluppo di patologie. Nella sezione dedicata ai farmaci biotecnologici con attività antitumorale lo studente sarà introdotto all’uso di tecniche avanzate per la scoperta e produzione di farmaci biotecnologici. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Al termine del corso lo studente saprà riconoscere, quando possibile, i modelli farmacoforici noti utili per la progettazione di nuovi ligandi per quel particolare target epigenetico. Saprà quali sono le più rilevanti relazioni struttura-attività su questi composti, e quali sono i punti del farmaco che possono essere modificati chimicamente e quali invece non possono essere alterati pena perdita di attività biologica. Conoscerà gli effetti di tali composti sulle vie di segnale alterate che portano a patologie, con particolare riferimento alle vie apoptotiche, necrotiche e autofagiche. Conoscerà i problemi terapeutici più importanti e diffusi e le soluzioni terapeutiche a disposizione nell’ambito di una terapia epigenetica. L’applicazione delle tecniche di biotecnologiche avanzate permetterà allo studente di comprendere l’importanza dell’evoluzione delle terapie antitumorali personalizzate in riferimento al target specifico. 3. Autonomia di giudizio Le lezioni saranno tutte interattive, in cui il docente porrà agli studenti continue domande per stimolare gli stessi e sviluppare il loro senso critico. Tali domande serviranno anche a valutare e a sollecitare gli studenti a fare collegamenti con tutto quello studiato finora, evitando di considerare lo studio della materia uno studio fine a se stesso ma integrando la chimica farmaceutica alla luce delle conoscenze già acquisite, sia di tipo chimico (chimica organica, biochimica) che di tipo biologico (patologia, farmacologia, farmacognosia, tossicologia). 4. Abilità comunicative La valutazione dello studio dello studente sarà effettuato unicamente con una prova orale, che verterà sugli argomenti del programma, mettendo alla prova la capacità di comunicazione dello studente rispetto a quanto ha appreso. Molto apprezzato negli ultimi anni dagli studenti è la modalità PowerPoint, in cui il docente assegna loro un articolo scientifico in epigenetica ed essi devono preparare e descrivere in una presentazione ppt i presupposti, razionale e risultati dello stesso, anche con un giudizio critico sull’operato degli autori e la costruzione/conduzione del lavoro. Un’ulteriore domanda verterà sulla parte dei farmaci biotecnologici. 5. Capacità di apprendimento Lo studente troverà l’approfondimento di quanto udito a lezione su review scientifiche consigliate dai docenti.

Canale 1
ANTONELLO MAI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Epigenetica: Introduzione DNMT: biologia e inibitori. Meccanismo catalitico. Inibitori nucleosidici e non nucleosidici. Cross-talk tra modifiche epigenetiche. HDAC: biologia e inibitori. Meccanismo catalitico. Modello farmacoforico per la progettazione di inibitori. Attività su cellule tumorali. SIRT: biologia e modulatori. Meccanismo catalitico. Potenzialità terapeutiche. HAT: biologia e modulatori. HMT: biologia e inibitori. PRMT e HKMT: inibitori specifici. Inibitori EZH2. HDM: biologia e inibitori. Inibitori LSD1. Inibitori JMJ. Applicazioni chimico-farmaceutiche di modulatori epigenetici in cancro. Piccole molecole come modulatori di target epigenetici: usi in patologie non-cancer.
Prerequisiti
Indispensabile: per la comprensione delle lezioni di Chimica Farmaceutica e Tossicologica 3 sono indispensabili le nozioni di Chimica organica, biochimica, Chimica Farmaceutica e Tossicologica 1 e 2. Importante: E’ importante l’acquisizione di nozioni di patologia e farmacologia.
Testi di riferimento
Dany Pechalrieu, Chantal Etievant, Paola B. Arimondo. DNA methyltransferase inhibitors in cancer: From pharmacology to translational studies. Biochemical Pharmacology 129 (2017) 1–13. Cheryl H. Arrowsmith, Chas Bountra, Paul V. Fish, Kevin Lee, Matthieu Schapira. Epigenetic protein families: a new frontier for drug discovery. Nature Reviews Drug Discovery 11 (2012) 384-400. Aidan Finley, Robert A. Copeland. Small Molecule Control of Chromatin Remodeling. Chemistry & Biology 21 (2014) 1196-1210. Pasano Bojang Jr., Kenneth S. Ramos. The promise and failures of epigenetic therapies for cancer treatment. Cancer Treatment Reviews 40 (2014) 153–169. Robert A Copeland, Edward J Olhava and Margaret Porter Scott. Targeting epigenetic enzymes for drug discovery. Current Opinion in Chemical Biology 14 (2010) 505–510. Roy M. Pollock, Victoria M. Richon. Epigenetic approaches to cancer therapy. Drug Discovery Today: Therapeutic Strategies 6 (2009) 71-79. Stephen B. Baylin, Peter A. Jones. A decade of exploring the cancer epigenome — biological and translational implications. Nature Reviews Cancer 11 (2011) 726-734. Francesco Fiorentino, Antonello Mai, Dante Rotili. Lysine acetyltransferase inhibitors: structure-activity relationships and potential therapeutic implications. Future Med Chem. (2018) Apr 20. doi: 10.4155/fmc-2017-0244. V Carafa, D Rotili, M Forgione, F Cuomo, E Serretiello, GS Hailu, E Jarho, M Lahtela-Kakkonen, A Mai, L Altucci. Sirtuin functions and modulation: from chemistry to the clinic. Clin Epigenetics 8 (2016) 61. C Zwergel, S Valente, C Jacob, A Mai. Emerging approaches for histone deacetylase inhibitor drug discovery. Expert Opin Drug Discov 10 (2015) 599-613.
Frequenza
non obbligatoria
Modalità di esame
Le modalità di valutazione del corso sono caratterizzate da un appello di esame orale fissato per quasi ogni mese dell’anno, escluso il mese di agosto. L’esame orale, sulla base delle scelte degli studenti, potrà vertere sul programma del corso, oppure si potrà basare su una presentazione ppt che gli studenti prepareranno a partire da un articolo scientifico su modulatori epigenetici preso da giornali scientifici di chimica farmaceutica ad alto fattore d’impatto e scelto dal docente. In questo caso gli studenti dovranno inquadrare il target basandosi sui riferimenti riportati nella bibliografia dell’articolo, quindi esporranno il razionale del lavoro e infine dati, risultati e conclusioni. Alla fine dell’esposizione sarà richiesto agli studenti un parere critico sul lavoro analizzato. La durata della prova orale è in media di 30/35 minuti/studente. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui target e composti epigenetici, e sulla capacità di leggere, comprendere e esporre un lavoro scientifico per coloro che avranno scelto la modalità articolo. Gli argomenti esposti dovranno essere trattati con un linguaggio adeguato ad un professionista del farmaco. Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la partecipazione attiva durante le lezioni frontali, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame, la capacità di studio autonomo sugli articoli indicati/assegnati. Una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati è richiesta per il superamento dell’esame con il minimo dei voti. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente. Nel caso della scelta dell’opzione “articolo”, lo studente deve essere in grado oltre che di comprendere e esporre il lavoro scientifico assegnato in maniera eccellente, anche di rispondere agli approfondimenti che il docente chiederà al termine della presentazione.
Modalità di erogazione
L’insegnamento consiste in lezioni frontali con gli studenti. Le lezioni sono tutte interattive, per cui il docente stimola gli studenti con domande alle quali essi, in virtù dei corsi già seguiti, possono dare risposta. Questo permette al docente di rendere evidenti i collegamenti tra il corso in essere e alcuni corsi precedenti, le cui nozioni hanno un ruolo chiave per la comprensione di quanto proposto a lezione. I continui richiami a nozioni di corsi precedenti devono abituare lo studente a non studiare la materia proposta come qualcosa di chiuso, finalizzato al superamento dell’esame finale, da archiviare subito dopo, ma vuole metter in luce uno studio multidisciplinare, a cui lo studente va educato, e che è assolutamente richiesto per uno studente del 4° o 5° anno, ormai quasi al termine del suo percorso formativo. Lo studente potrà trovare sulla piattaforma e-learning le slide e il materiale didattico (programma d’esame, bibliografia consigliata) utili per la preparazione dell’esame. Resta inteso che le slide sono una guida agli argomenti di esame, ma non potranno mai assolutamente sostituirsi alle lezioni frontali tenute dal docente e alla bibliografia consigliata. La frequenza al corso è facoltativa ma consigliata.
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoChimica e tecnologia farmaceutiche
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno5º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDCHIM/08
  • CFU3