CELLULAR BIOTECHNOLOGIES

Teaching in italian
BIOTECNOLOGIE CELLULARI
Teaching
CELLULAR BIOTECHNOLOGIES
Subject area
BIO/13
Reference degree course
MEDICINE AND SURGERY
Course type
Unique Cycle Master's Degree
Credits
3.0
Teaching hours
Frontal Hours: 36.0
Academic year
2022/2023
Year taught
2023/2024
Course year
2
Curriculum
COMUNE/GENERICO

Teaching description

Teaching program is provisional and may be subject to changes

Non ci sono prerequisiti formali da rispettare o propedeuticità. Nonostante ciò una solida conoscenza di biologia cellulare e biologia molecolare è fortemente raccomandata per poter seguire con profitto il corso.

Programma sintetico

La coltura delle cellule animali. La manipolazione genetica delle cellule animali: metodi per esprimere o silenziare geni in cellule in coltura.  L'identificazione delle interazioni proteina-proteina: il sistema del doppio-ibrido e le sue varianti. La biologia delle cellule staminali. Applicazioni delle cellule staminali nella medicina rigenerativa. Cenni di terapia genica.

Il corso si prefigge di fornire conoscenze per futuri ruoli di responsibilità nell'area medica, per utilizzare cellule umane (wt o modificate geneticamente) per la comprensione di meccanismi patogenetici o per la cura di patologie.

Obiettivi di apprendimento

Conoscenze da acquisire:
• Tecnologie aggiornate per la coltura di cellule in vitro

• Tecnologie aggiornate per manipolazione genetica di cellule in coltura per studiare le funzioni di un gene o per applicazioni terapeutiche.

• Biotecnologie cellulari per identificare e studiare interazioni proteina-proteina.

• Biologia delle cellule staminali embrionali e tissutali e applicazioni terapeutiche.

• La medicina rigenerativa.

• Concetti di base sulla terapia genica.

L’insegnamento è erogato prevalentemente in maniera tradizionale con lezioni frontali in aula supportate dalla proiezione di presentazioni PowerPoint che sono poi fornite agli studenti. Occasionalmente sono presenti anche collegamenti ipertestuali a pagine web per l’approfondimento di alcuni argomenti. Durante la lezione si stimola la partecipazione degli studenti con domande e spunti di riflessione e discussione sulle applicazioni delle biotecnologie cellulari in medicina. Inoltre, anche se solo per una parte del corso, si implementeranno attività di didattica interattiva (ADI) descrivendo e poi facendo discutere agli studenti alcuni esperimenti per esercitare la loro capacità di giudizio indirizzandoli verso la corretta interpretazione dei risultati presentati in  pubblicazioni selezionate.

La valutazione dell'esame orale sarà basata sul livello della conoscenza teorica acquisita (70%), sulle capacità critiche e di risoluzione dei problemi (20%) e sulle abilità comunicative (10%).

Colture cellulari animali. La coltura di cellule animali. Come mettere in coltura cellule da un tessuto: disaggregazione enzimatica o meccanica di un tessuto. L'evoluzione di una coltura: le colture primarie, le linee cellulari a vita finita e le linee cellulari continue. Il terreno di coltura. Colture in adesione e colture in sospensione. I substrati di adesione. Caratterizzazione di una linea cellulare.

Metodi per esprimere o silenziare geni. Manipolazione genetica delle cellule animali: principi e scopi. Trasfezione transiente e stabile. Metodi per introdurre molecole nelle cellule animali. Vettori per l'espressione costitutiva o regolata in cellule di mammifero.  Geni reporter e marcatori di selezione. RNA interference: meccanismi e applicazioni. I piccoli RNA non codificanti che regolano l'espressione genica.

Biotecnologie cellulari per l'identificazione e lo studio delle interazioni proteina-proteina.  Il sistema del doppio ibrido: principi e applicazioni. Le varianti del sistema del doppio ibrido.  La tecnologia del phage display: principi e applicazioni.

Biologia delle cellule staminali. Definizione di cellule staminali. Cellule staminali embrionali, fetali e tissutali (somatiche o adulte). Potenza e plasticità delle cellule staminali. Le cellule staminali tissutali: cellule staminali emopoietiche, neurali, epatiche, cardiache, epiteliali e mesenchimali. "Homing" e "engrafment" delle cellule staminali. Cellule staminali pluripotenti indotte.  Applicazioni delle cellule staminali: la medicina rigenerativa e la produzione di tessuti in vitro. Le cellule staminali tumorali.

Terapia genica. Terapia genica per malattie recessive monogeniche e per malattie acquisite (cancro e malattie infettive).  Modulazione del sistema immunitario utilizzando la terapia genica. Esempi di terapia genica: successi e problemi.  Vettori per la terapia genica.  Terapia genica in vivo e ex vivo: vantaggi e svantaggi. Cellule CAR-T per terapie antitumorali. La clonazione: definizione e metodologie.

-BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA di Harvey Lodish et al. ,Casa editrice Zanichelli. IV edizione italiana (2022) condotta sulla IX edizione americana

-BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA di Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Casa editrice Zanichelli. VI edizione (2016)