Scheda Insegnamento: Biotecnologie applicate ai prodotti farmaceutici A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE PER L'AGRICOLTURA, L'AMBIENTE E LA SALUTE (LM-7)
  • Codice: 17394
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: LUCA SANTI

Programma

A) OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso vuole far acquisire approfondite conoscenze culturali, teoriche e sperimentali sulla progettazione, produzione e applicazione di molecole ricombinanti ad elevato valore aggiunto nel campo farmaceutico. Diversi sistemi biologici tradizionali per la produzione di farmaci biologici sono presi in considerazione. Inoltre particolare importanza è riservata alle piante come bio-fabbrica innovativa e sostenibile sia da un punto di vista economico che ambientale.

B) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione sia da un punto di vista teorico che applicato della ideazione, sviluppo, produzione ed utilizzo di farmaci biologici. Sviluppo dell’approccio critico- analitico ed affinamento delle abilità comunicative inerenti i vari aspetti del corso.


3) PROGRAMMA
Il corso è principalmente strutturato in tre sezioni: una sezione iniziale a carattere più generale, una sezione specifica sull’ utilizzo delle piante per la produzione di proteine ricombinanti ed una terza sezione dove gli studenti presentano in classe, in italiano, un articolo scientifico in lingua inglese. Inoltre durante il corso sono previsti tre seminari tenuti da esperti esterni all’Università su diverse tematiche del programma.
Nella sezione iniziale sono introdotti gli scopi generali delle biotecnologie farmaceutiche ed i farmaci ottenuti mediante produzione biotecnologica, a tal proposito vengono fornite alcune definizioni di biofarmaco ed esempi specifici nonché la trattazione del loro mercato mondiale. Inoltre i farmaci biotecnologici vengono paragonati ai farmaci tradizionali con particolare riferimento ai nuovi approcci per la loro realizzazione. In questo contesto sono anche forniti cenni ricapitolativi sulla tecnologia del DNA ricombinante strettamente applicata ai prodotti farmaceutici. Vengono trattati tutti i principali sistemi biologici per la produzione: batteri soprattutto E. coli, lieviti, cellule di insetto, diversi tipi di cellule di mammifero e uova di pollo. Tematiche di produzione su ampia scala sia a livello di “upstream processing” che di “downstream processing” vengono affrontate anche alla luce degli standard qualitativi internazionali e della procedura di “Good Manufacturing Practice” (GMP), in particolare lezioni specifiche sono dedicate alle biofermentazioni, alla lavorazione del prodotto, alle tecniche di analisi e purificazione delle macromolecole biologiche e alla loro formulazione in vista del rilascio sul mercato. Dopo une’ introduzione all’ immunità, alla immunogenicità ed al sistema immunitario degli esseri umani, vengono definiti e descritti anche tramite casi studio specifici tutte le principali tipologie di biofarmaci: vaccini, anticorpi policlonali, anticorpi monoclonali, proteine immunomodulatorie ed enzimi e le patologie verso le quali questi farmaci sono diretti. A conclusione della sezione generale vengono illustrati i recenti sviluppi delle nanotecnologie in biomedicina e diagnostica e le possibili future applicazioni in biofarmaceutica.
Nella seconda sezione, tutta incentrata sull’ uso delle piante per l’espressione ricombinante di polipeptidi con attività farmaceutica, sono all’ inizio trattati i virus vegetali da un punto di vista molecolare per l’ importanza che hanno avuto e continuano ad avere nello sviluppo di sistemi di espressione. In particolare vengono affrontate le varie strategie di espressione e di replicazione dei più conosciuti virus vegetali e vengono analizzati nel dettaglio i sistemi che fanno uso di questi virus per l’espressione eterologa transiente nelle piante. Successivamente sono trattate le piante più utilizzate in biofarmaceutica (tabacco, benthamiana, riso, mais, patata e pomodoro) ed i diversi tipi di modificazione genetica applicabili a queste specie (trasformazione nucleare stabile, trasformazione plastifica e trasformazione transiente). Numerosi casi studio di biofarmaci sviluppati in pianta verrano presentati e analizzati nel dettaglio per esemplificare i diversi approcci relativi a tipo di biofarmaco, alla patologia e alla specie ricevente (ad uso umano o veterinario).
La terza sezione si focalizza sull’acquisizione di familiarità nell’analisi di elaborati scientifici in inglese e sull’acquisizione di capacità nella presentazione ed esposizione di contenuti tecnici. A questo scopo gli studenti scelgono un articolo, tratto da una lista di pubblicazioni selezionate dal docente e preparano una presentazione power point di 20 minuti circa per spiegare ai compagni, la tematica, l’approccio sperimentale, i risultai e le prospettive del lavoro. Tutte le pubblicazioni selezionate vertono sulla ideazione, realizzazione e sviluppo di biofarmaci in pianta.
I tre seminari che si svolgono durante il corso sono:i) elementi di immunologia tenuto dalla Dott.ssa Selene Baschieri del centro ricerca ENEA Casaccia; ii) principi di vaccinologia tenuto dalla Dott.ssa Chiara Lico del centro ricerca ENEA Casaccia e iii) piante transgeniche arricchite in ß-carotene tenuto dalla Dott.ssa Alessia Fiore del centro ricerca ENEA Casaccia.

Testi consigliati

Biotecnologie farmaceutiche; Crommelin D. J., Sindelar R. D.; Zanichelli; 2000; ISBN: 8808094197.

Elementi di Virologia Vegetale; Giunchedi, Conti, Gallitelli, Martelli; 2007; ISBN: 978-88-299-1838-6

Presentazioni delle lezioni del Docente

Propedeuticità

Nessuna

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

La modalità d’esame è orale.
Verranno di norma sottoposte allo studente tre domande che spaziano su tutto il programma svolto a lezione. Ai fini dell'attribuzione del voto si terrà conto del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamento all’interno degli argomenti del corso, compresi quelli di natura interdisciplinare, della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi, della chiarezza espositiva e della proprietà di linguaggio tecnico. Complessivamente il candidato dovrà dimostrare di aver compreso le tematiche e di aver acquisito le conoscenze nel settore delle biotecnologie farmaceutiche nonché di essere in grado di comunicarle adeguatamente. Il voto finale verrà formulato in base alla somma del punteggio da 1 a 10, totalizzato per ognuna delle tre domande. Inoltre a questo voto finale si sommeranno un massimo di tre punti attribuiti alle presentazioni previste dal programma durante lo svolgimento del corso.

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

Lunedì: dalle 14:00 alle 16:00

Mercoledì: dalle 11:00 alle 13:00

Previo appuntamento tramite email