Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni sulle basi teoriche e sulle applicazioni di tecniche biotecnologiche nei campi della diagnostica e della produzione di farmaci e vaccini, con particolare riferimento alle metodiche per l'analisi degli acidi nucleici e all'utilizzo della tecnologia del DNA ricombinante.

The course aims to provide students with knowledge on the theoretical bases and applications of biotechnology techniques in the fields of diagnostics and drugs/vaccines production, with particular reference to nucleic acids-based methods and the use of recombinant DNA technology.

1. Tecniche di amplificazione degli acidi nucleici e applicazioni in diagnostica molecolare
1.1 Metodi basati sulla PCR
1.2 Metodi non basati sulla PCR
2. Mutazioni geniche
2.1 Metodi di rilevazione (metodi basati sull'ibridazione, sulla polimerizzazione, sulla scissione/digestione della doppia elica)
2.2 nomenclatura
3. Sequenziamento del DNA in diagnostica molecolare
3.1 Pyrosequencing
3.2 Bisulfite DNA sequencing
4. Polimorfismi del DNA e applicazioni per test di identità
4.1 tipi di polimorfismi
4.2 RFLP typing
4.3 STR typing
4.4 Y-STR
4.5 Test di attecchimento nei trapianti
4.6 Polimorfismi del DNA mitocondriale
5. Rilevazione e identificazione di microrganismi
5.1 prelievo e preparazione del campione
5.2 controlli di qualità
5.3 target dei test molecolari
5.4 resistenza agli agenti antimicrobici
5.5 metodi di tipizzazione
6. Diagnosi molecolare delle malattie genetiche
6.1 diagnosi molecolare di malattie monogeniche
6.2 malattie monogeniche a trasmissione non mendeliana
6.3 limiti dei test molecolari
7. Target diagnostici in oncologia molecolare
7.1 mutazioni nei tumori solidi
7.2 instabilità delle regioni microsatellite
7.3 loss of heterozygosity
7.4 riarrangiamenti genici in leucemie e linfomi
8. Sintesi chimica del DNA e mutagenesi del DNA
9. Produzione microbica di agenti terapeutici
9.1 ormoni
9.2 citochine
9.3 proteine del sangue
9.4 enzimi
10. Anticorpi monoclonali
10.1 Ingegneria degli anticorpi monoclonali (anticorpi murini, chimerici, umanizzati, umani, scFv)
10.2 Applicazioni diagnostiche e terapeutiche degli anticorpi monoclonali
11. Produzione di farmaci tramite animali transgenici
12. Terapia genica
12.1 vettori
12.2 utilizzo di cellule staminali ematopoietiche per finalità terapeutiche
13. Vaccini biotecnologici
13.1 vaccini vivi attenuati
13.2 vaccini subunità
13.3 vaccini coniugati
13.4 vaccini a DNA

English version

1. nucleic acid amplification in molecular diagnostics
1.1 PCR-based methods
1.2 non PCR-based methods
2. Gene mutations
2.1 detection of gene mutations (hybridization-based methods, polymerization-based methods, cleavage methods)
2.2 gene mutation nomenclature
3. DNA sequencing in molecular diagnostics
3.1 Pyrosequencing
3.2 Bisulfite DNA sequencing
4. DNA polymorphisms and human identification
4.1 types of polymorphisms
4.2 RFLP typing
4.3 STR typing
4.4 Y-STR
4.5 Engraftment testing
4.6 Mitochondrial DNA polymorphisms
5. Detection and identification of microorganisms
5.1 sample collection and preparation
5.2 quality control
5.3 targets of molecular-based tests
5.4 resistance to antimicrobial agents
5.5 typing methods
6. molecular detection of inherited diseases
6.1 molecular diagnosis of single-gene disorders
6.2 single-gene disorders with nonclassical patterns of inheritance
6.3 limitations of molecular testing
7. Diagnostic targets in molecular oncology
7.1 mutations in solid tumors
7.2 microsatellite instability
7.3 loss of heterozygosity
7.4 gene rearrangements in leukemia and lymphoma
8. Chemical oligonucleotide synthesis and DNA mutagenesis
9. Microbial production of therapeutic agents
9.1 hormones
9.2 cytokines
9.3 blood proteins
9.4 enzymes
10. Monoclonal antibodies
10.1 Monoclonal antibodies engineering (murine, chimeric, humanized and human antibodies, scFv)
10.2 therapeutic and diagnostic applications of monoclonal antibodies
11. Production of pharmaceutical proteins by transgenic animals
12. gene therapy
12.1 vectors
12.2 Haematopietic stem cells applications in gene therapy
13. Vaccine biotechnology
13.1 Vaccines containing live-attenuated organisms
13.2 subunit vaccines
13.3 Conjugate vaccines
13.4 DNA vaccines

Lo studente dovrà mostrare di aver acquisito le conoscenze inerenti al programma di insegnamento e di essere in grado di implementare/utilizzare tali conoscenze in ambito biotecnologico, per poter descrivere e/o ipotizzare approcci sperimentali per la realizzazione di test diagnostici molecolari e per la produzione di agenti terapeutici.

Modalità didattiche

lezione frontale

Lectures

Testi di studio

Buckingham L., Flaws M.L. "Molecular diagnostics. Fundamentals, methods and clinical applications". 2007. Ed. F.A. DAVIS

Calabrò ML. "Compendio di biotecnologie farmaceutiche" 2008. Ed. Edises

Articoli scientifici (reviews) verranno indicati durante il corso.

Modalità di
accertamento

esame orale

oral examination

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

Buckingham L., Flaws M.L. "Molecular diagnostics. Fundamentals, methods and clinical applications". 2007. Ed. F.A. DAVIS

Calabrò ML. "Compendio di biotecnologie farmaceutiche" 2008. Ed. Edises

Articoli scientifici (reviews) verranno indicati durante il corso.