Biotecnologie mediche

Tipologia

Medicina di laboratorio e diagnostica

SSD

BIO/12

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

2

Distribuzione delle ore

16 classroom hours

Docenti

MARCO LUCARELLI

Tipologia

Discipline fondamentali applicate alle biotecnologie

SSD

MED/04

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

2

Distribuzione delle ore

16 classroom hours

Docenti

GIUSEPPE GIANNINI

Tipologia

Medicina di laboratorio e diagnostica

SSD

MED/08

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

4

Distribuzione delle ore

32 classroom hours

Docenti

MARA RIMINUCCI
ALESSANDRO CORSI
GIAN LUCA RAMPIONI VINCIGUERRA

Tipologia

Discipline medico-chirurgiche e della riproduzione umana

SSD

MED/36

Anno

2º anno

Semestre

2º semestre

CFU

1

Distribuzione delle ore

8 classroom hours

Docenti

ALBERTO SIGNORE

Obiettivi del corso integrato:
Conoscenza dei principi e finalità della diagnostica di laboratorio, molecolare e di imaging molecolare nelle biotecnologie applicate alla diagnostica medica. Conoscenza dell’approccio critico ai principali campi di applicazione: malattie infettive, genetiche, neoplastiche, farmacogenomica, processi infiammatori.

Apprendimento dei principi e finalità della diagnostica di laboratorio, molecolare e di imaging molecolare nelle biotecnologie applicate alla diagnostica medica. Apprendimento di una visione critica dei principali campi di applicazione: malattie infettive, genetiche, neoplastiche, farmacogenomica, processi infiammatori.

Per poter comprendere in maniera appropriata i contenuti dell’insegnamento e conseguire gli obiettivi di apprendimento previsti, all’inizio delle attività didattiche lo studente deve essere in possesso di quelle conoscenze di base acquisite e maturate durante la frequenza di corsi precedenti relative a biologia, cellulare e molecolare, biochimica, embriologia, anatomia, istologia, patologia generale ed anatomia patologica.

Modulo: MODULO I
Argomenti generali.

Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Le metodologie di studio delle alterazioni geniche strutturali e funzionali. Principali strumentazioni utilizzate in diagnostica medica molecolare.


Argomenti specifici.

Potenzialità e limiti dell’approccio di laboratorio e biomolecolare qualitativo, quantitativo e automatizzato ad alta produttività. Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Ricerca e interpretazione delle variazioni della sequenza del DNA. Uso dell’informazione molecolare a scopo diagnostico, prognostico e terapeutico. Concetto di detection rate e di ricerca mutazionale di I, II, III e IV livello. Nomenclatura, classificazione e caratterizzazione funzionale delle mutazioni. Le modifiche epigenetiche del DNA. Aspetti strutturali, dinamici e funzionali relativi alla metilazione del DNA. Metodologie di ricerca delle variazioni della sequenza del DNA: ARMS, discriminazione allelica, ibridazione diretta e inversa, PCR/OLA/SCS, minisequencing (SNaPshot). Sequenziamento automatico del DNA mediante cycle sequencing (metodo Sanger), pyrosequencing e approcci di next generation sequencing (NGS). Analisi del dosaggio genico: metodologie di indagine delle grandi delezioni e duplicazioni mediante MLPA. L’automazione nella diagnostica molecolare e cellulare: liquid handler, analizzatori genetici, analizzatori ematologici e relativi software. Metodologie di analisi della metilazione del DNA: HpaII/PCR, MS-MLPA, bisolfito/clonaggio/sequenziamento, RRBS, RLGS. Applicazioni alla diagnosi molecolare di: malattie da pre-mRNA splicing, Fibrosi Cistica, Talassemie, Emoglobinopatie, Ipercolesterolemia familiare, malattie da anomala metilazione del DNA. Progettazione pratica e valutazione critica di test diagnostici molecolari.


Modulo: MODULO II
Breve ricapitolazione della patologia genetica. Revisioni delle principali acquisizioni in biologia molecolare/genetica molecolare.
Metodi per la rilevazione di aberrazioni cromosomi di numero e strutturali.
Metodi per la rilevazione di riarrangiamenti del DNA.
Metodi per la rilevazione di mutazioni puntiformi.
Set-up di screening mutazionali per specifiche patologie.
Evoluzione delle metodologie di sequenziamento.
Applicazione degli screening mutazionali alla patologia umana con particolare attenzione alla patologia oncologica.
Approcci di screening molecolari ad alta produttività alla diagnostica molecolare oncologica.



Modulo: MODULO III
Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche. Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina ed inclusi in paraffina. Infezione da Papilloma Virus e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare. Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi. L’analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico. L’ analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa.
Diagnosi istologica e molecolare delle principali neoplasie epiteliali maligne: adenocarcinoma duttale del pancreas, carcinoma polmonare non a piccole cellule, carcinoma del colon-retto e carcinoma mammario. Analisi delle lesioni preneoplastiche, dell’eziopatogenesi molecolare e del ruolo del microambiente tumorale. Studio dei marcatori istologici di prognosi e di risposta terapeutica. Approfondimenti di ricerca traslazionale, dal laboratorio alla pratica clinica (from bench to bedside)




Modulo: MODULO IV
Strumentazione in medicina nucleare: differenze principali tra medicina nucleare e radiologia, i collimatori, gli scanner lineari, le gamma camere e la PET.
Radiofarmaci e radioisotopi: concetto di radiofarmaco e nozioni di radiochimica e radiofarmacologia. Sintesi dei principali radiofarmaci iodati e tecneziati. Controlli di qualità in vitro dei Imaging recettoriale in oncologia: esempi circa la preparazione e l’uso di radiofarmaci per la diagnostica e per la terapia medico nucleare; produzione ed uso del FDG.
Imaging recettoriale in infettivologia: esempi di sintesi di radiofarmaci peptidici e anticorpali per lo studio di varie fasi e vari aspetti isto-patologici legati ai processi infettivi; antibiotici marcati e la marcatura degli elementi figurati del sangue.
Imaging recettoriale in endocrinologia: imaging funzionale, con riferimento all’uso di radiofarmaci per lo studio della fisiologia e fisiopatologia; radiofarmaci di comune impiego per lo studio delle funzioni endocrine.
Altre applicazioni cliniche della medicina nucleare con particolare riguardo alla neurologia, cardiologia e nefrologia. Cenni di chirurgia radioguidata.

Modulo: MODULO I
Introduzione alla Medicina Molecolare
Ross Dennis W.
Springer

Dai Geni ai Genomi
Dale, Schantz, Plant
EdiSES

Letteratura scientifica specifica consigliata dal docente.


Modulo: MODULO II
Introduzione alla Medicina Molecolare
Ross Dennis W.
Springer




Modulo: MODULO III
Robbins e Cotran. Le basi patologiche delle malattie. Edra Masson.


Modulo: MODULO IV
Appunti di lezione e dispense fornite dal docente.

Modulo: MODULO I
Dispense fornite dai docenti.

Letteratura scientifica relativa ad argomenti previsti nel programma sarà consigliata come strumento di studio con finalità integrative alle lezioni frontali e ai testi utilizzati.



Modulo: MODULO II
Letteratura scientifica specifica consigliata dal docente.


Modulo: MODULO III
Articoli scientifici relativi ad argomenti previsti nel programma saranno consigliati con finalità integrative alle lezioni frontali ed ai testi adottati.


Modulo: MODULO IV
Encyclopedia of Nuclear Medicine (Elsevier publisher; Signore A. Editor) volume 1 e 2

L'insegnamento è basato essenzialmente su lezioni frontali caratterizzate da una forte componente interattiva tra il docente e gli studenti. Altre modalità didattiche possono prevedere lavori di gruppo o individuali sull’analisi di metodi e risultati di pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali. Sono previste sessioni e esercitazioni pratiche.

Frequenza obbligatoria. La frequenza viene verificata dal docente tramite fogli firma /appello su elenchi aggiornati forniti dalla Segreteria Didattica. L'attestazione di frequenza alle attività didattiche del Corso di insegnamento è necessaria allo studente per sostenere il relativo esame.

La valutazione consiste in una prova d’esame orale con domande relative al programma del corso e tiene conto di: a) conoscenza degli argomenti oggetto delle domande di esame; b) adeguatezza della risposta a ciascuna delle domande in relazione alle competenze che si presuppone siano state acquisite alla fine del corso; c) logica seguita per rispondere alle domande; d) impiego di un linguaggio appropriato.

La diagnosi di laboratorio della Fibrosi Cistica.
La diagnosi di laboratorio delle talassemie.
Il sequenziamento del DNA con metodo Sanger.
Il sequenziamento del DNA di nuova generazione.
La MLPA.

Modulo: MODULO I

• Ricerca mutazionale
  • Testi di riferimento: Introduzione
    
    alla Medicina Molecolare
    
    
    
    Ross Dennis
    
    W.
    
    
    
    Springer
    
    
    
     Dai Geni ai
    
    GenomiDale,
    
    Schantz, Plant
    
    
    
    
    
    
    
    EdiSES


• Sequenziamento (I generazione)
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Sequenziamento (next generation)
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Caratterizzazione delle varianti di sequenza
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Esame emocromocitometrico
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Talassemie ed emoglobinopatie
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Fibrosi Cistica
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES


• Cromatina e metilazione del DNA
  • Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES

• Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche - 3 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Analisi molecolare su tessuti fissati in formalina e inclusi in paraffina - 2 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico - 3 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro con particolare riferimento alla Displasia fibrosa dell'osso - 3 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Infezione da Papilloma Virus Umano e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare - 3 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi dei tessuti molli 2 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lesioni frontali


• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma duttale del pancreas. Risvolti di ricerca traslazionale - 4 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali


• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma polmonare. Risvolti di ricerca traslazionale - 4 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali 


• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma della mammella - 4 ore 
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali 


• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma del colon-retto - 4 ore
  • Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali 

• Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio
  • Testi di riferimento: Vedi testi