Testi del Syllabus Resp. Did. GIOVANNONI ROBERTO Anno offerta: 2017/2018 Insegnamento: F0901D041 - MEDICINA MOLECOLARE Corso di studio: F0901D - BIOTECNOLOGIE MEDICHE Matricola: 001745 Anno regolamento: 2017 CFU: 10 Anno corso: 1 Periodo: Primo Semestre Testi in italiano Contenuti Il corso si propone di fornire allo studente i concetti fondamentali della medicina molecolare e traslazionale e le relative applicazioni biotecnologiche in questi ambiti. Verranno analizzati i concetti della fisiopatologia dell’organismo umano malato, della patologia molecolare e dei meccanismi molecolari alla base delle patologie. Verranno inoltre fornite agli studenti i principi di tecnologie biotecnologiche avanzate nell’ambito della medicina molecolare. Testi di riferimento Majno G., Joris I. CELLULE, TESSUTI E MALATTIA, 2009, 2 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana. Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, 2012, Edizioni IDELSON-GNOCCHI Stevens A., Lowe J., Scott I. PATOLOGIA 2010, 3 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Review e articoli pubblicati su riviste internazionali verranno indicati durante il corso. Obiettivi formativi Patologia molecolare. Patologia della cellula e degli organuli cellulari. Patologia della matrice extra-cellulare. Meccanismi di malattia. Meccanismi molecolari e pathways (nei tumori e in altre patologie rilevanti). Fisiopatologia e patologia degli apparati e degli organi. Patologie della circolazione sanguigna, dell’apparato circolatorio, dei reni, dell’asse talamo-ipofisario, etc. Tecnologie sperimentali avanzate per lo studio di processi patologici a livello cellulare e di organismo vivente. Identificazione e studio di meccanismi molecolari a livello cellulare e di intero organismo. Prerequisiti Conoscenze nell’ambito della biologia e genetica, della biochimica e della biologia cellulare. Metodi didattici Lezioni frontali ed esercitazioni (proiezione di filmati, discussione articoli scientifici). Modalità di verifica dell'apprendimento Colloquio orale Programma esteso PATOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE Patologia della matrice extracellulare (amiloidosi, patologia da prioni, collagenopatie ed elastopatie, fibrosi). Patologie da accumulo intracellulare (tesaurismosi metaboliche e steatosi). Patologia degli organuli cellulari (patologie lisosomiali e mitocondriali). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei trasportatori ionici di membrana (fibrosi cistica). Meccanismi patogenetici alla base di patologie della emoglobina (anemia falciforme e talassemie). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei recettori di membrana (ipercolesterolemia familiare). Meccanismi patogenetici alla base di patologie degli inibitori enzimatici (deficit di antitripsina). Apoptosi: aspetti morfologici, meccanismi molecolari (p53, Bcl2 family, IAPs, caspasi, Death Receptors). Alterazioni dell’apoptosi in patologia: tumori, malattie autoimmuni, AIDS, malattie neurodegenerative e cardiovascolari. Apoptosi come target di terapia molecolare. FISIOPATOLOGIA D’ORGANO E D’APPARATO Apparato circolatorio: Arteriosclerosi, Cardiopatia ischemica, Infarto. Fisiopatologia dell’emostasi e malattie emorragiche. Fisiopatologia renale, patologie glomerulari e tubulari, rene policistico. Diabete mellito. ONCOLOGIA GENERALE E TRASLAZIONALE Meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione neoplastica e loro effetti sulla regolazione delle popolazioni cellulari. Il ruolo del microambiente e dei signalling pathways della matrice extracellulare nella progressione tumorale. Organotropismo nella diffusione metastatica. La farmacoresistenza. Modelli di studio di nuovi approcci terapeutici e target molecolari. Il ruolo dei modelli animali (geneticamente modificati e non) nello studio dei tumori. Signaling pathways importanti come target di terapia molecolare (EGFR, IGFR, PDGFR, RAS, PI3K/Akt/mTOR pathway, wnt/beta-catenina, Notch, sonic hedgehog, NFkB). Esempi di studi biotecnologici di terapie nei tumori. Inibizione farmacologica e/o genetica di proteine target specifiche. Testi in inglese Contenuti The course is intended to provide students with fundamental concepts on translational and molecular medicine and the biotechnological applications in this field. The following topics will be discussed: human physiopathology, molecular pathology, molecular mechanisms of the diseases. Advanced biotechnological applications in molecular medicine will also be discussed. Testi di riferimento Majno G., Joris I. CELLULE, TESSUTI E MALATTIA, 2009, 2 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana. Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, Edizioni IDELSON-GNOCCHI Stevens A., Lowe J., Scott I. PATOLOGIA 2010, 3 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Review and selected papers will be discussed and provided to the students during the course. Obiettivi formativi Molecular pathology. Cellular and organelle pathology. Extra-cellular matrix pathology. Molecular mechanisms of the diseases. Molecular mechanisms and pathways (tumors and other relevant diseases) Physiopathology and pathology. Pathology of blood circulation, pathology of the vascular system, pathology of the kidney, pathology of the hypophysis, etc. Advanced biotechnological techniques to study pathogenetic processes at cellular and organism level. Prerequisiti Knowledge in the field of genetic and biology, biochemistry and cellular biology. Metodi didattici Lectures and exercises (video, scientific papers discussion). Modalità di verifica dell'apprendimento Oral exam Programma esteso CELLULAR AND MOLECULAR PATHOLOGY Pathology of RNA, sugars and lipids. Extracellular matrix pathology (amyloidosis, prion disease, collagenopathies, elastopathies, fibrosis). Intracellular accumulations (metabolic disorders-thesaurismosis, steatosis). Organelles pathology (lysosomal disease, mitochondrial diseaes). Cystic fibrosis. Hemoglobin diseases (sickle cell anemia, thalassemia). Membrane receptors pathologies (familial hypercholesterolemia). Alpha 1-antitrypsin deficiency. Apoptosis: morphological features, molecular mechanisms (p53, Bcl2 family, IAPs, caspases, Death Receptors). Defective apoptosis in pathology: tumors, autoimmune disorders, AIDS, neurodegenerative and cardiovascular diseases. Apoptosis as molecular therapy target. DISEASES OF ORGAN SYSTEMS Blood vessels and the heart (arteriosclerosis, ischemic cardiopathy, myocardial infarction). Red blood cells and bleeding disorders. The kidney (glomerulopathies and tubulopathies, polycystic kidney disease). Diabetes. GENERAL AND TRANSLATIONAL ONCOLOGY Neoplastic transformation, molecular mechanisms. The role of microenvironment in tumor growth. Metastasis. Multi-stage cancerogenesis. Experimental models of induced or spontaneous carcinoma. Multi-drug resistance. Experimental models for the study of novel molecular targets and therapeutic approaches. The role and the importance of bio banking in oncology. Experimental mouse models in oncology. Signaling pathways as target for potential molecular therapy (EGFR, IGFR, PDGFR, RAS, PI3K/Akt/mTOR pathway, wnt/betacatenin, Notch, sonic hedgehog, NFkB). Biotechnology and oncology, examples and critical revision.