Insegnamento BASI MOLECOLARI DELL'AZIONE DEI FARMACI
| Nome del corso | Biotecnologie |
|---|---|
| Codice insegnamento | A001559 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Stefano Giovagnoli |
| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2024 |
| Erogato | Erogato nel 2026/27 |
| Erogato altro regolamento | |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
BIOMATERIALI PER USO FARMACEUTICO
| Codice | 55057506 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Stefano Giovagnoli |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | CHIM/09 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Introduzione alla chimica e termodinamica dei polimeri. Concetto di biopolimero, proprietà e metodi di caratterizzazione. Applicazioni nel settore Farmaceutico e biomedico |
| Testi di riferimento | Materiale fornito dal docente- slides e pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali |
| Obiettivi formativi | Il corso fornisce una conoscenza teorica dei biomateriali e biopolimeri utilizzati come carrier e sistemi di supporto per farmaci e sistemi biologici. Conoscenza-Le conoscenza che dovranno essere acquisite dallo studente rigurdano le basi della chimica e tecnologia dei biopolimeri. in particolare lo studente dovrà dimostrare di avere compreso la natura dei polimeri in uso clinico e le problematiche legate alle loro proprietà, e mostrare di aver compreso i criteri di selezione di tali materiali in uso farmaceutico e biomedico. Abilità- lo studente dovrà acquisire la capacità decisionale sulla scelta ponderata del polimero appropriato in relazione al tipo di target terapeutico e del tipo di patologia. Inoltre, dovrà sviluppare la capacità di approfondire in modo autonomo l'argomento e discutere la letteratura del settore. |
| Prerequisiti | Al fine di poter garantire un livello di apprendimento sufficiente lo studente deve avere acquisito conoscenze di chimica organica e chimica inorganica. Inoltre, fondamentali sono conoscenze di biochimica e fisiologia di base ed alcuni aspetti istologici. In particolare, è richiesta una conoscenza di base della termodinamica e chimica-fisica. Tali conoscenze sono importanti per la natura multidisciplinare del corso che spazia dai sistemi biologici alle tecnologie applicate alle forme medicinali. A questo riguardo è suggerito un approfondimento dei concetti alla base degli approcci utili alla veicolazione di farmaci. Alcuni di questi aspetti mirati saranno comunque affrontati all'inizio del corso. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in lezioni frontali in aula sugli argomenti con particolare attenzione a coinvolgere lo studente per richiamare e valutare le conoscenze di base necessarie all'apprendimento. A tale scopo sono fornite sia le slide del corso che materiale di letteratura riguardante i recenti progressi scientifici nel settore. Ciò si ritiene necessario vista la mancanza di un testo di riferimento didattico a portata dello studente. Sia la multidisciplinarietà del corso che il livello avanzato del materiale che lo studente ha a disposizione richiedono un supporto continuo da parte del docente per verificare che lo studente abbia il giusto livello di comprensione degli argomenti illustrati. Inoltre il corso prevede una fase di aggiornamento continuo visto il rapido progresso nel settore che viene svolto tramite analisi della letteratura scientifica. Inoltre il corso prevede delle ore di laboratorio in cui lo studente sperimenterà metodi di preparazione e caratterizzazione di sistemi di delivery farmaceutici avanzati come nanoparticelle polimeriche e/o lipidiche e liposomi utilizzando tecnologie di microfluidica per incapsulare molecole attive di interesse e biomolecole |
| Altre informazioni | In caso sia richiesto dagli studenti, saranno svolte al termine del corso attività di supporto per approfondire alcuni aspetti del corso stesso da concordare con lo studente e assistere lo studente nell'attività di collegamento delle conoscenze pregresse e necessarie all'apprendimento e le nuove conoscenze acquisite durante il corso. Tale attività sarà svolta presso il Polo di Biotecnologie di via del Giochetto |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esami orali, consistenti in quesiti relativi ad aspetti teorici inerenti alle tematiche affrontate durante il corso e volti ad accertare la loro conoscenza e comprensione da parte dello studente, nonché la capacità di esporne il contenuto; in particolare lo studente dovrà dimostrare di avere compreso la natura dei polimeri in uso clinico e le problematiche legate alle loro proprietà, e mostrare di aver compreso i criteri di selezione di tali materiali in uso farmaceutico e biomedico. Tali aspetti fanno parte delle conoscenze e capacità fondamentali nella formazione professionale di un biotecnologo. Inoltre, sarà valutata anche la capacità dello studente di approfondire in modo autonomo l'argomento e discutere la letteratura del settore. |
| Programma esteso | Definizione di biomateriale e di biopolimero- classi di polimeri, proprietà e caratterizzazione: naturali, semisintetici e sintetici. Polisaccaridi, lipidi, poliesteri, poliacrilati, poliossietileni e propileni. Descrizione dei principali polimeri utilizzati come eccipienti-- ruolo dell'eccipiente- principio della veicolazione e sistemi a rilascio modificato- panoramica. Esempi specifici di sistemi per uso orale di ultima generazione e sistemi micro e nanoparticellari per uso parenterale. |
PRINCIPI DI CHIMICA FARMACEUTICA
| Codice | A000989 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Serena Massari |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | CHIM/08 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il corso introduce i principi fondamentali della chimica farmaceutica, approfondendo le strategie di progettazione e sviluppo dei farmaci, le loro proprietà chimico-fisiche e strutturali, le relazioni struttura-attività (SAR), i meccanismi d’azione, i bersagli biologici e gli impieghi terapeutici dei principali agenti farmacologici appartenenti alle diverse classi terapeutiche. |
| Testi di riferimento | Appunti di lezione; Lemke, T.L.; Williams, D.A. Foye's Principi di Chimica Farmaceutica. VI Ed. Italiana. Piccin (Padova) Graham L. Patrick. Chimica Farmaceutica Edizione Integrata a cura di G. Costantino. 2015. EdiSES (Napoli) Gasco A.; Gualtieri, F.; Melchiorre C. Chimica Farmaceutica. I Ed. 2015. Casa Editrice Ambrosiana (Milano) |
| Obiettivi formativi | Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: - Descrivere i principi fondamentali della chimica farmaceutica e il ruolo della disciplina nel processo di scoperta e sviluppo dei farmaci. - Comprendere le principali fasi della ricerca, progettazione, ottimizzazione e sviluppo di nuove molecole ad attività terapeutica. - Correlare le proprietà chimico-fisiche e strutturali dei farmaci con la loro attività biologica e il loro comportamento nell’organismo. - Interpretare i processi farmacocinetici di assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione e valutarne l’influenza sull’efficacia e sulla sicurezza dei farmaci. - Analizzare i meccanismi molecolari alla base dell’azione dei farmaci, con particolare riferimento alle interazioni farmaco-bersaglio e ai tipi di legame coinvolti. - Identificare e descrivere i principali bersagli biologici dei farmaci, quali recettori, enzimi e acidi nucleici. - Applicare i principi delle relazioni struttura-attività (SAR) per comprendere l’effetto delle modificazioni strutturali sulle proprietà farmacologiche di una molecola. - Valutare le strategie di ottimizzazione dell’interazione tra farmaco e bersaglio biologico finalizzate al miglioramento di efficacia, selettività e profilo farmacocinetico. - Comprendere il concetto di profarmaco e le principali motivazioni alla base della progettazione di profarmaci in ambito terapeutico. - Utilizzare la terminologia scientifica appropriata per discutere criticamente aspetti di progettazione, sviluppo e azione dei farmaci. |
| Prerequisiti | Lo studente che accede a questo insegnamento deve essere in possesso di una preparazione nei fondamenti della chimica organica, biologia e biochimica. |
| Metodi didattici | L’insegnamento prevede lezioni frontali dedicate agli aspetti teorici della chimica farmaceutica e attività pratiche di laboratorio finalizzate all’applicazione dei concetti trattati durante il corso. Le lezioni frontali sono erogate in presenza e sono supportate dal materiale didattico messo a disposizione in anticipo sulla piattaforma UNISTUDIUM. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno la ricerca e l’analisi della letteratura scientifica, lo studio delle proprietà chimico-fisiche delle molecole bioattive, l’utilizzo di strumenti computazionali per la caratterizzazione strutturale dei farmaci e l’applicazione di metodologie di computer-aided drug design per processi di hit identification e hit-to-lead optimization. Le attività saranno svolte mediante l’impiego di software e piattaforme informatiche comunemente utilizzati nella ricerca farmaceutica. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’apprendimento viene verificato mediante una prova orale finalizzata ad accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi del corso e il livello di comprensione degli argomenti trattati durante le lezioni e le attività pratiche. La valutazione terrà conto non solo delle conoscenze acquisite, ma anche della capacità dello studente di applicare i concetti appresi, analizzare criticamente problematiche scientifiche, effettuare collegamenti tra i diversi argomenti del corso e sviluppare un ragionamento autonomo e coerente. Saranno inoltre valutate la chiarezza espositiva, la proprietà di linguaggio e l’utilizzo appropriato della terminologia scientifica di settore. La prova orale ha una durata indicativa di circa 30 minuti. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA si rimanda alla pagina: http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Programma esteso | Introduzione alla Chimica Farmaceutica. La scoperta e lo sviluppo di nuovi farmaci. Proprietà chimico-fisiche e strutturali dei farmaci e loro attività biologica. Farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione dei farmaci. Meccanismi molecolari di azione dei farmaci: interazioni farmaco-bersaglio e principali legami coinvolti nell’azione farmacologica. Target dei farmaci: recettori, enzimi e acidi nucleici. Relazioni struttura-attività (SAR). Ottimizzazione dell’interazione del farmaco con il bersaglio biologico. Profarmaci. Le attività di laboratorio informatico saranno dedicate all’acquisizione di competenze pratiche nell’utilizzo di banche dati scientifiche e strumenti computazionali per la ricerca bibliografica, l’analisi delle proprietà chimico-fisiche e strutturali delle molecole bioattive e l’applicazione di approcci di computer-aided drug design. Verranno inoltre introdotte metodologie utilizzate nei processi di hit identification, hit-to-lead optimization e progettazione razionale di farmaci mediante software comunemente impiegati nella ricerca farmaceutica. Durante la trattazione dei suddetti argomenti verranno presentati e discussi esempi tratti dalle principali classi terapeutiche, tra cui antibiotici, antivirali, antinfiammatori, antipertensivi e altri farmaci di rilevanza clinica, inclusi farmaci biotecnologici, al fine di illustrare l’applicazione dei principi della chimica farmaceutica a casi reali. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Salute e benessere Istruzione di qualità |