L’insegnamento si pone l’obiettivo di fornire agli studenti una generale comprensione delle principali tematiche relative alla genetica medica ed alla farmacogenetica. Tali nozioni consentiranno allo studente di:

•  Identificare le basi biologiche delle principali malattie ereditarie (monogeniche, poligeniche) e multifattoriali con ricaduta nella pratica clinica.

•  Capacità di riconoscere i principali modelli di ereditarietà dell'uomo attraverso la ricostruzione e  l'analisi di alberi genealogici ed esempi selezionati di malattie genetiche.

•  Capacità di eseguire calcoli probabilistici per stimare il rischio di ricorrenza di malattia all'interno di una famiglia.

•  Conoscere le caratteristiche dei principali test genetici (diagnostici, presintomatici, predittivi, prenatali), ed identificare Identificare la tipologia di test più adatto per il quesito clinico/diagnostico

•  Capacità di selezionare e descrivere le principali metodiche citogenetiche e molecolari, convenzionali o di nuova generazione, per l'identificazione del difetto molecolare alla base di malattie ereditarie mendeliane e complesse.

•  identificare la migliore tecnologia per rispondere al quesito diagnostico, interpretare i risultati sperimentali e contestualizzarli all’interno di un percorso diagnostico

•  Comprensione delle principali problematiche relative alla somministrazione dei diversi tipi di test genetico e della comunicazione dei risultati. Importanza della Consulenza Genetica.

•  Acquisire conoscenze aggiornate circa le possibilità di intervento e terapia nelle malattie genetiche.

•  Comprendere il ruolo della genetica nell’epoca dei big data e della medicina personalizzata

•  Consultare le risorse disponibili in rete per la Genetica Medica.

•  Comprendere il ruolo della nutrigenetica nella pratica clinica e nello sviluppo di nuovi test molecolari

Prima parte

1.Il genoma umano. geni e cromosomi

La cromatina, l'eterocromatina, eterocromatina facoltativa e compensazione di dose, i cromosomi in mitosi e meiosi. Struttura dei geni ed il genoma umano.

2. Gametogenesi e Fecondazione

Generazione dello zigote, determinazione cromosomica del sesso

3. La citogenetica

Il cariotipo umano, cromosomi miitotici, allestimento dei preparati, tecniche di bandeggio, cromosomi meiotici

4. Patologie cromosomiche

4.1 Mutazioni, anomalie di numero e di struttura, cromosomi sessuali, inattivazione del cromosoma X, anomalie dell' X nella femmina, anomalie dei cromosomi del sesso nei maschi

4.2 Principali sindromi da aberrazione cromosomica: Trisomia 13, trisomia 18, trisomia 21.

4.3 Sindrome del cri-du-chat. Sindrome di Wolf. Sindrome di Turner e di Klinefelter. 

4.4 Array-CGH e riarrangiamenti cromosomici criptici.

4.5 Approccio diagnostico alla disabilità intellettiva.

5. Studio degli alberi genealogici

Patologie monogeniche, eredità autosomica dominante, recessiva e legata al sesso 

6. Eccezioni all'ereditarietà mendeliana

6.1 Problematiche legate all'interpretazione degli alberi genealogici.

6.2 Espressività variabile e penetranza incompleta (Es: Oloprosencefalia).

6.3 Eterogeneità genetica (Es: le sordità).

6.4 Ereditarietà digenica e triallelica.

6.5 Malattie ad insorgenza tardiva ed anticipazione (Es: Corea di Huntington).

6.6 Inattivazione sbilanciata del cromosoma X e traslocazioni X/autosomiche.

6.7 Mosaicismo germinale e somatico.

6.8 Ereditarietà mitocondriale (esempi di malattie mitocondriali).

6.9 Imprinting. Malattie da difetti dell’imprinting genomico. Sindrome di Angelman. Sindrome di Prader-Willi.

7. Epidemiologia molecolare e suscettibilità alle malattie multifattoriali

Malattie poligeniche: Caratteri quantitativi e semiquantitativi. Valutazione della componente genetica in malattie genetiche complesse. Strategie per l'identificazione di geni di suscettibilità.

8. Test genetici e consulenza genetica

8.1 Consulenza genetica e test diagnostici con diverse utilità ed applicazioni: prenatale, postnatale, di screening, presintomatici e di suscettibilita. 

8.2 Il referto genetico, percorsi diagnostici ed appropriatezza prescrittiva, LEA e convenzionecon il sistema sanitario nazionale (SSN).

9. Diagnosi prenatale

Villocentesi. Amniocentesi. Cordocentesi. Analisi citogenetiche, Analisi molecolari. Diagnosi genetica preimpianto. Sviluppi futuri: la diagnosi prenatale non invasiva

10. Tecniche diagnostiche 

PCR, Real Time PCR, Sequenziamento

-->Seconda parte

11. Patologie Umane geneticamente determinate.

11.1 Basi biologiche e genetiche.

11.2 Inquadramento all'interno di percorsi diagnostici.

11.3 Terapia genica.

11.4 Esercizi pratici ed interpretativi, calcolo del rischio, redazione di un referto genetico.

12. Introduzione alla genomica e post-genomica.

12.1 Servizi e strumenti informatici nelle patologie genetiche.

12.2 Database di patologie e di varianti.

12.3 Interpretazione delle varianti sulla base dei database informatici e della letteratura scientifica. 12.4 Identificazione di geni malattia: Il clonaggio funzionale e il clonaggio posizionale, l'approccio del gene candidato per posizione.

12.5 Il Progetto Genoma Umano e l'utilizzazione della sequenza del genoma umano per la ricerca di geni-malattia.

12.6 Il sequenziamento di nuova generazione e le sue applicazioni cliniche. Le banche dati internazionali e le informazioni che si possono ricavare da queste.  

13. Le patologie genetiche più comuni 

Fibrosi Cistica e patologie correlate al gene CFTR, Talassemie ed Emoglobinopatie, Emocromatosi, 

14. Malattie da mutazioni dinamiche

Sindrome del cromosoma X fragile. Distrofia miotonica. Malattia di Huntington. Malattia di Kennedy. Atassia di Friedreich. Atassie spino-cerebellari autosomiche dominanti.

15. Patologie Neurologiche e neurodegenerative e fenotipi complessi

Disturbi del movimento: Paraplegie spastiche, Parkinsonismi, Atassie, Distonie. Demenze geneticamente determinate: Alzheimer, Demenze frontotemporali. Malattie neuromuscolari: Atrofie muscolari spinali, Sclerosi laterale amiotrofica (SLA), Distrofie muscolari, Neuropatie periferiche ereditarie

16. Patologie Cardiologiche

Cardiomiopatie primarie ereditarie. Cardiomiopatia ipertrofica. Non-compattazione ventricolare sinistra. Cardiomiopatia dilatativa. Cardiopatie aritmogene

17. Patologie Oculari

Retinite Pigmentosa, Sindrome di Usher, Malattia di Stargar, Degenerazione maculare retinica

18. Malattie rare

Farmaci orfani e complessità dell'identificazione della componente genetica. Applicazioni dell’esoma clinico.

19. Studi funzionali

Bioinformatica, Minigene assay, Generazione cellule IPS

20. Genetica Oncologica

Sindromi tumorali ereditarie, mutazioni somatiche, oncogeni ed oncosoppressori

21. Genetica Forense

Lo studio della variabilità inter-individuale, Metodi di estrazione da tracce/microtracce, Tipizzazione molecolare in ambito forense, Interpretazione dei profili e cenni sul calcolo biostatistico

-->Terza parte

22. Introduzione alla Farmacogenomica e variabilità interindividuale nella efficacia e tollerabilità nella risposta alla terapia farmacologica

22.1 Farmacogenetica, farmacogenomica. Farmacoepigenetica. 

22.2 Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.

22.3 Enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci,  geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco, geni che influenzano la risposta al farmaco: farmacocinetica  (proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco), farmacodinamica (geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco)

23. La farmacogenetica nella pratica clinica 

Test molecolari, sviluppo di nuovi farmaci. Geni del citocromo, KRAS/NRAS, BRCA1/2 

24. Principi di medicina di precisione

Iindividuazione di target molecolari e biomarcatori.  Sequenziamento dei genomi tumorali 

25. Biopsia liquida

Utilizzo della biopsia liquida nella pratica clinica. Valore diagnostico, prognostico e predittivo nelle patologie tumorali 

26. Epigenetica e nutriepigenetica, Aging e teorie dell'invecchiamento

27. Microbioma

Coinvolgimento del microbioma nella fisiopatologia delle patologie umane

28. È giunto il momento di prendere decisioni nutrizionali basate sul genotipo?

La nutrigenetica e la  nutrigenomica

29. Nutrizione genetica in pratica

29.1 Sindromi genetiche che tendono a rispondere agli interventi nutrizionali,

29.2 Varianti genetiche che aumentano i rischi per la salute a meno che l'assunzione dietetica non sia adeguata

29.3 Patologie genetiche del metabolismo

30.Da dove provengono le differenze nutrigenetiche

Quando i nostri antenati potevano ancora produrre le proprie vitamine, la recente evoluzione delle differenze genetiche, i meccanismi di adattamento evolutivo, le varianti genetiche legate alla persistenza della lattasi nelle popolazioni di tutto il mondo

31. La genetica del gusto e dell'olfatto

Geni e ligandi legati al gusto amaro

32. Differenze di genere

Polimorfismi nei geni sensibili agli estrogeni, polimorfismi specifici del maschio

33. Come i nutrienti sono influenzati dalla genetica

33.1 Errori congeniti del metabolismo rispetto alle comuni varianti genetiche,

33.2 Test metabolici neonatali,

33.3 Difetti del ciclo dell'urea, fenilchetonuria, trattamento del pku, cistinuria, trattamento della cistinuria, malattia di Hartnup, assunzione e utilizzo di grassi, steroli, fitosterolemia, 33.4 iperresponditori del colesterolo, carboidrati, carboidrati digestione, alcoli e alcol deidrogenasi, minerali, vitamine che metabolizzano l'etanolo

34. In che modo la nutrigenetica influenza la salute a lungo termine?

Nutrizione preconcezionale e prenatale, nutrigenetica dei rischi di difetti alla nascita, nutrizione prenatale, potenziamento dello sviluppo cognitivo dei neonati

35. Cancro, nutrizione e predisposizione genetica

Rischio correlato all'alimentazione di sviluppare diabete mellito di tipo 2, risposta delle lipoproteine all'assunzione di lipidi, tromboembolia, obesità, regolazione dell'appetito, malattia del fegato grasso

36. Strumenti per la ricerca e la pratica nutrigenetica

Modelli in vitro e animali, manipolazione genetica di cellule in coltura, riproduzione incrociata di animali, studi nutrigenetici nell'uomo, frequenza genotipiche ed alleliche, studi sui gemelli, studi sulla famiglia, studi di associazione, studi caso-controllo, studi di coorte prospettici, randomizzazione mendeliana, farmacogenetica nutrizionale

D1. Conoscenze e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

Al termine del corso lo studente dovrà essere in possesso di conoscenze relative alla comprensione dei meccanismi molecolari e delle tecniche diagnostiche delle patologie genetiche

D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Durante la prova d’esame verranno valutate le capacità dello studente di elaborare ed esporre in maniera critica le conoscenze teoriche, pratiche ed applicative acquisite durante le lezioni e le esercitazioni del corso. In particolare, lo studente deve dimostrare una capacità critica verso l’utilizzo dei test genetici dal punto di vista teorico, tecnico, etico e diagnostico.

D3. Autonomia di giudizio (making judgements)

Durante le lezioni frontali e le esercitazioni, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito criticità e visione d’insieme nelle problematiche trattate, per formulare giudizi personali e risolvere problemi

D4. Abilità comunicative (communication skills)

Durante l’esame finale, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito capacità di comunicare in maniera chiara ed efficace le conoscenze acquisite durante il corso.

D5. Capacità di apprendimento (learning skills)

Lo studente dovrà aver sviluppato abilità di apprendimento che gli consentiranno di affrontare in maniera autonoma le future esperienze lavorative. L’elaborazione di manoscritti per la tesi, sperimentale o compilativa, consentirà di acquisire autonomia per la ricerca delle informazioni mediante database scientifici

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Sono previste esercitazioni obbligatorie in modalità e-learning 

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni.

Obblighi

Per sostenere l'esame orale è necessario aver completato tutti i questionari e le esercitazioni proposte in modalità e-learning.

Chi vuole sostenere l'esame senza aver completato le esercitazioni ed i questionari nelle modalità e nei tempi stabiliti, deve sostenere un test scritto propedeutico all'esame orale. Nel test scritto vengono trattati gli argomenti presenti nelle esercitazioni e nei questionari.

I questionari sono delle domande aperte o a scelta multipla, che riguardano gli argomenti della lezione trattata. Vengono aperti alla fine di ogni lezione, e possono essere completati entro 4 settimane.

Le esercitazioni vengono svolte al computer, quindi non sono esercitazioni di laboratorio. 

Testi di studio

Tom Strachan, Judith Goodship, Patrick Chinnery. "Genetica e Genomica". Zanichelli editore

Tom Strachan, Andrew Read. "Genetica molecolare Umana" Zanichelli editore

James Swarbrick. "Pharmacogenomics"

Martin Kohlmeier. "Nutrigenetics: Applying the Science of Personal Nutrition"

Dolores Corella: Nutrigenetics. "Printed Edition of the Special Issue Published in Nutrients" 

Claude Bouchard and Jose M. Ordovas. "Fundamentals of Nutrigenetics and Nutrigenomics"

Modalità di
accertamento

Esame orale. L’esame, che consta di almeno quattro domande su diversi argomenti del programma svolti a lezione, è volto a determinare le conoscenze acquisite, il loro grado di approfondimento e la capacità dello studente di collegare diverse tematiche fra di loro. Sarà valutata anche la capacità di esporre gli argomenti con un linguaggio scientifico appropriato.

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.

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni.

Obblighi

Per sostenere l'esame orale è necessario aver completato tutti i questionari e le esercitazioni proposte in modalità e-learning.

Chi vuole sostenere l'esame senza aver completato le esercitazioni ed i questionari nelle modalità e nei tempi stabiliti, deve sostenere un esame scritto prima di accedere all'orale. Nell'esame scritto vengono trattati gli argomenti presenti nelle esercitazioni e nei questionari

I questionari sono delle domande aperte o a scelta multipla, che riguardano gli argomenti della lezione trattata. Vengono aperti alla fine di ogni lezione, e possono essere completati entro 4 settimane.

Le esercitazioni vengono svolte al computer, quindi non sono esercitazioni di laboratorio. Per svolgere tali esercitazioni, che talvolta possono essere complesse in quanto richiedono l'utilizzo combinato di  database, applicazioni e conoscenze specifiche, viene fornita una guida che aiuta lo studente a svolgere il tutto anche a distanza. Considerata la complessità e l'importanza di queste,  si invitano gli studenti non frequentanti a cercare di partecipare alle esercitazioni, le cui date vengono  stabilite, nei limiti del possibile, all'inizio del corso.