Scienze Farmaceutiche Applicate

Definizioni preliminari: Definizioni di farmaco, tossico, tossina, veleno, farmacologia sperimentale, studi preclinici e clinici. Definizione di preparazione officinale e magistrale, di specialità farmaceutica, di farmaco generico e equivalente. Uso compassionevole e uso off-label. Metodi di farmacologia sperimentale preclinica e clinica. Farmacologia sperimentale clinica: Le fasi di ricerca, sviluppo e commercializzazione di un nuovo farmaco. Le fasi di sviluppo preclinico, le fasi di sviluppo clinico. Drug attrition rate. L’autorizzazione all’immissione in commercio. GMP, GLP, GCP, Linee guida e legislazione per i farmaci ad uso umano. Etica nella sperimentazione clinica, il codice di Norimberga, la dichiarazione di Helsinki e di Taipei. Studi di fase I, II, III, e IV, tipologia di pazienti, metodi e obiettivi principali. Studi clinici controllati randomizzati. Cosa si intende per controllo, per placebo, per controllo storico. Il campionamento e i metodi di campionamento. L’errore di campionamento e la distorsione. Criteri di inclusione ed esclusione. La randomizzazione ed i metodi di randomizzazione. Cecità nello studio clinico, obiettivi e metodi. Studio di attività, di efficacia e di sicurezza. Rapporto rischio/beneficio. Studi di superiorità e di non inferiorità. Gli endpoints primari e secondari. Il consenso Informato. Ruolo del comitato etico. Misure di associazione tra fattore di rischio ed evento clinico. Prevalenza (point, period e lifetime). Incidenza cumulativa e tasso di incidenza. Il rischio. Relazione tra prevalenza e incidenza. Definizione di fattore di rischio e di fattore confondente. Misure di forza dell’associazione tra fattore di rischio ed evento clinico usate negli studio clinici: il rischio assoluto, il rischio relativo, il rischio attribuibile, l’odds ratio. Il numero di pazienti da trattare (NNT), la riduzione del rischio relativo. Criteri di causalità tra fattore di rischio ed evento clinico. Criteri di causalità tra assunzione di un farmaco e reazione avversa. L’algoritmo di Karch-Lasagna e di Naranjo. Tipi di studi clinici, eziologici, osservazionali e descrittivi. Studi trasversali e longitudinali, prospettici e retrospettivi. Studi di coorte e caso-controllo. Tipi di revisione della letteratura, semplice e sistematica. Metanalisi. Fasi e principi di metanalisi. Interpretare un forest plot. Linea guida Prisma e suo diagramma. Distorsioni nelle metanalisi, di pubblicazione, di selezione, di supporto economico e conflitto di interessi. L’eterogenicità degli studi di origine e la sua influenza nella metanalisi. Metodo grafico e statistico di indagine sull’eterogenicità. La medicina basata sulle evidenze e la piramide della forza delle evidenze. La pratica basata sulle evidenze. Differenza tra efficacy e effectiveness. La ricerca bibliografica: fonti primarie, secondarie e terziarie. Principali databases per la ricerca bibliografica nel campo della farmacologia sperimentale. Guida all’uso dei più comuni database scientifici e siti web di organizzazioni pubbliche e private del settore. Le strategie di ricerca, per parole chiave, thesaurus, operatori booleani, filtri. Format PICO. Uso di queste strategie per operare una ricerca bibliografica con esempi in Pubmed, Cochrane Library e Trip database. Valutazione delle prove e delle pubblicazioni scientifiche. Farmacologia sperimentale preclinica: principi generali e obiettivi. Studi in vitro, ex vivo ed in vivo. In vivo: La sperimentazione animale, importanza, obiettivi. Etica nella sperimentazione animale. Riferimenti normativi, direttiva europea del 2010 e decreto legislativo italiano del 2014. Il principio delle 3 R. I metodi alternativi alla sperimentazione animale e organismo preposto per la loro validazione. Concetto di modello animale e specie animali adoperate. Studi in vivo di tossicità sperimentale (acuta, ripetuta, cronica). Determinazione della relazione dose-risposta, DL50, DE50, DT50, l’indice terapeutico e il margine di sicurezza. Studi di mutagenesi. Vantaggi dell’uso del roditore come specie animale nella sperimentazione. Concetto di outbred e inbred. I modelli animali nell’ambito della farmacologia sperimentale comportamentale. Criteri di validità di un modello animale (face validity, construct validity, predictive validity) e applicazioni. Il monitoraggio di consumo volontario in gabbia di cibo, acqua e soluzioni acquose. Monitoraggio dello stato d benessere/malessere. La teoria dell'apprendimento associativo e non associativo. L'abituazione. Il condizionamento classico e operante. Gli studi di Pavlov, Thorndike e Skinner. La risposta condizionata. Il rinforzo positivo e negativo. La gratificazione e la punizione. Concetto di acquisizione, estinzione e reintegrazione di un comportamento. Gabbie per esperimenti con condizionamento classico. Gabbie per esperimenti con condizionamento operante. Esempi di test comportamentali per lo studio di ansia, depressione, socialità, memoria e apprendimento, comportamenti d'abuso. Gli animali geneticamente modificati. Le applicazioni in agricoltura, pastorizia e ricerca biomedica. Il transgene e la tecnica di veicolazione con microiniezioni nel pronucleo. Topi con una modifica condizionale (knock-in e knock-out). Il sistema cre-loxP per generare topi geneticamente modificati. L’editing genomico con Cripr-Cas9. Ex vivo e In vitro: Le colture cellulari. Tipi di colture: primarie, secondarie e linee cellulari. Coltura in adesione e sospensione. Organizzazione e funzionamento di un laboratorio per colture cellulari. Metodiche di base, vantaggi e svantaggi. Applicazioni delle colture cellulari con particolare riferimento allo studio di effetti farmacologici/tossici di composti farmaceutici o di potenziali inquinanti ambientali. Piastramento e conta del numero di cellule in coltura con ematocitometro (camera di Burker). La confluenza. Principali supporti per le colture cellulari. Mantenimento delle condizioni ambientali (temperatura, anidride carbonica, umidità). Mezzo per colture cellulari, l'importanza dei nutrienti, fattori di crescita e tampone. Le cellule staminali e la tecnica della riprogrammazione di cellula specializzate in iPSC. Applicazioni attuali e potenziali. Gli organoidi e loro applicazioni attuali e potenziali. Metodi applicati alla ricerca preclinica e clinica per lo studio dei tessuti, dell’espressione genica e proteica in campioni animali e cellulari. Caratteristiche dei metodi analitici (intervallo analitico, sensibilità, limite di rivelabilità, specificità o selettività, interferenza, robustezza). La curva di calibrazione, retta di taratura. Istochimica. Esempi di reazioni specifiche per ciascuna classe di macromolecole. Ortocromasia e metacromasia. I fluorocromi e la fluorescenza. Cenni ai protocolli di immunoistochimica/immunofluorescenza e analisi al microscopio. Metodi di studio delle proteine: purificazione (separazione da altri componenti cellulari, determinazione del grado di purezza); studio (determinazione della struttura, funzione, regolazione). Determinazione spettroscopica della concentrazione proteica di un lisato proteico. Il saggio di Bradford. La legge di Lambert-Beer. I cromofori. Elettroforesi orizzontale e verticale. Principi generali, tipi di supporti e esempi di applicazione agli studi farmacologici. Metodi che utilizzano anticorpi (ELISA, RIA, FRET, citometria a flusso, immunoistochimica in fluorescenza e in microscopia elettronica). Cenni su anticorpi policlonali e monoclonali (produzione, uso, vantaggi e svantaggi). Il western blot: principi e applicazioni per lo studio delle proteine. Cenni alle modifiche post-traduzionali e tecniche di rilevazione. Metodi di studio dell’espressione genica. Estrazione, isolamento e purificazione degli acidi nucleici. La PCR (polymerase chain reaction) semiquantitativa e quantitativa. Principi di statistica applicata alla farmacologia sperimentale: Il metodo scientifico e la sperimentazione. Statistica descrittiva e statistica inferenziale. Definizione di popolazione e campione. Il campione rappresentativo. Le variabili qualitative e quantitative, le variabili dipendenti e indipendenti. Precisione e accuratezza. Indici di tendenza centrale. Indici di dispersione. La variabilità dei dati. Forme di distribuzione, la curva di gauss e le sue proprietà. Valori di normalità della popolazione sana. Frequenza assoluta e relativa. La probabilità e il rischio. L’errore e la distorsione. I livelli di confidenza. L’errore standard della media e la sua differenza con la deviazione standard. Tipi di associazione tra variabili (spuria, causale e non causale). I fattori confondenti. Relazione causa-effetto e criteri di causalità. Definizione di ipotesi. Ipotesi nulla e ipotesi alternativa. Verifica dell’ipotesi. L’analisi della varianza. Il valore di F e il suo significato. Confronto fra due gruppi con il test t. Il valore t e il suo significato. Significatività statistica. Valore p. Errori di tipo I e di tipo II. La potenza di un test statistico. I gradi di libertà. Differenza tra replicato tecnico e replicato biologico. Le misure ripetute negli stessi soggetti. La replicazione e la pseudoreplicazione. Principali metodi grafici di rappresentazione di dati: istogramma, diagramma a barre, aerogramma, box-plot, diagramma a linee, il forest plot.

Per comprendere i contenuti delle attività didattiche previste da questo corso e conseguire gli obiettivi di apprendimento, è importante che lo studente possegga all'inizio delle attività le conoscenze di base di matematica, fisica, biochimica, biologia molecolare e farmacologia. Questi prerequisiti non rappresentano un obbligo indispensabile, ma sono caldamente consigliati per l’ottimale superamento dell'esame da sostenere a fine corso.

Stanton Glantz "Statistica per discipline biomediche" McGraw-Hill, VI edizione: capitoli 1-7 e cap.12 Rossi Cuomo Riccardi "Farmacologia" Edizioni Minerva Medica V edizione: cap. 18.5 - 18.7, 18.9 - 18.11 Clementi Fumagalli "Farmacologia Generale e molecolare" Edra V edizione: cap. 3 - 5, 8

libera ma fortemente consigliata perchè non esiste libro di testo che racchiude in maniera unitaria ed organizzata tutti gli argomenti affrontati a lezione. Si consiglia la frequenza delle lezioni per consentire allo studente non soltanto di acquisire conoscenze specifiche inerenti la materia del corso, ma anche di sviluppare capacità comunicative e linguaggio tecnico attraverso l'interazione in aula con la docente. Inoltre, lo studente sarà stimolato a formulare giudizi e senso critico relativamente alle problematiche affrontate a lezione.

Prova di conoscenza attraverso un test scritto a scelta multipla seguito da un esame orale che si svolgerà lo stesso giorno. Prova scritta: circa 45 minuti per rispondere a 31 domande. Alcune domande accerteranno le conoscenze teoriche, mentre altre verificheranno le abilità pratiche attraverso il completamento di esercizi svolti in classe. Per essere ammessi all'esame orale è necessario ottenere un voto non inferiore a 18/30. Seguirà un esame orale in cui verranno valutati i seguenti aspetti che contribuiranno al punteggio finale dell'esame: la preparazione specifica dello studente sui diversi argomenti del corso, la capacità di ragionamento e di giudizio e la capacità di comunicare con un linguaggio tecnico appropriato. La durata dell'esame orale può variare a seconda delle capacità dello studente, si può ipotizzare una durata media di circa 15 minuti. Il voto finale accerterà le conoscenze come segue: 18 = conoscenza sufficiente; 19-23 = conoscenza discreta; 24-27 = conoscenza buona; 28-30 = conoscenza eccellente; 30 e lode = conoscenza eccellente.

appunti delle lezioni materiale messo a disposizione del docente

Lezioni frontali supportate da una presentazione power point Visione video in classe Esercizi svolti in classe con la docente Esercizi da svolgere da soli in classe in presenza della docente e verifica della soluzione e della modalità di svolgimento in classe Il metodo didattico adottato include lezioni frontali che prevedono l’utilizzo di power point, di banche dati (es. PubMed) e la visione di brevi filmati scientifici che possano stimolare il senso critico promosso da continui dibattiti interattivi in aula. Le lezioni frontali affronteranno gli argomenti previsti nel programma, soffermandosi in particolare sugli argomenti di più difficile comprensione per lo studente e suggerendo collegamenti tra i vari argomenti del programma che possano aiutare lo studente ad affrontare lo studio anche in modo autonomo.