Laurea in Tecniche di laboratorio biomedico (Verona)
(abilitante alla professione sanitaria di tecnico di laboratorio biomedico) d.m. 270/04

Metodologie diagnostiche di biochimica e biologia molecolare (2020/2021)

Codice insegnamento
4S000351
Crediti
8
Coordinatore
Martina Montagnana

L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
BIOCHIMICA E CHIMICA DELL'INQUINAMENTO AMBIENTALE 1 BIO/12-BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA Lezioni 1anno 1 semestre TLB Mauro Negri
METODOLOGIA DIAGNOSTICA MOLECOLARE 2 BIO/12-BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA Lezioni 1anno 1 semestre TLB Martina Montagnana
METODI E TECNICHE DI GENETICA E BIOLOGIA MOLECOLARE 2 MED/46-SCIENZE TECNICHE DI MEDICINA DI LABORATORIO Lezioni 1anno 1 semestre TLB Andrea Mafficini
BIOTECNOLOGIE RICOMBINANTI 1 BIO/12-BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA Lezioni 1anno 1 semestre TLB Marco Benati
BIOLOGIA MOLECOLARE 2 BIO/11-BIOLOGIA MOLECOLARE Lezioni 1anno 1 semestre TLB Elisa Danese

Obiettivi formativi

MODULO BIOCHIMICA E CHIMICA DELL'INQUINAMENTO AMBIENTALE Il corso si prefigge di far conoscere allo studente di biochimica e chimica dell'inquinamento ambientale: 1) la terminologia specifica utilizzata 2) i meccanismi di inquinamento e di disinquinamento 3) le ragioni per le quali l'uomo inquina 4) gli effetti e i costi dell'inquinamento 5) le tecniche di analisi dirette e indirette degli inquinanti dell'aria, dell'acqua e del suolo

MODULO BIOLOGIA MOLECOLARE Obiettivi formativi: Il Corso si propone di far comprendere allo studente il ruolo dei test genetici nel percorso clinico del paziente e di fornire una visione aggiornata delle metodiche di biologia molecolare che trovano applicazione in ambito clinico. Tutte le lezioni, tranne la prima introduttiva, saranno suddivise in una prima parte in cui verrà trattata la patologia o la problematica clinica, ed una seconda in cui verrà trattato l’approccio diagnostico di laboratorio (esami di primo, secondo e terzo livello). Nel corso delle lezioni saranno discusse anche le problematiche relative all’appropriatezza delle richieste, alla raccolta del campione biologico idoneo e alla scelta della metodica analitica adeguata al quesito ed al contesto clinico.

MODULO BIOTECNOLOGIE RICOMBINANTI Obiettivi formativi: Il Corso si propone di far comprendere allo studente le tappe fondamentali della nascita delle biotecnologie moderne e le attuali applicazioni delle biotecnologie ricombinanti in ambito biomedico e farmaceutico. Saranno discusse problematiche di carattere scientifico, etico e biologico. Saranno discusse le tecniche di produzione di vettori il clonaggio e di trasferimento genico, tecniche di clonazione riproduttiva e terapeutica, tecniche di produzione e applicazioni cliniche dei farmaci ricombinanti.

MODULO METODI E TECNICHE DI GENETICA E BIOLOGIA MOLECOLARE Obiettivi formativi: L’obiettivo è quello di fornire un’adeguata conoscenza delle principali patologie riferite alle alterazioni dei geni e dei principi teorici delle tecniche di citogenetica e genetica molecolare. Fornire un’adeguata conoscenza dei principi teorici ed applicativi delle tecniche di rilevazione di alterazioni genetiche.

MODULO METODOLOGIA DIAGNOSTICA MOLECOLARE 6 Obiettivi formativi: Scopo del corso è di introdurre gli studenti ai principi ed alle tecnologie di base ed avanzate della biologia molecolare clinica, di illustrarne le modalità di applicazione nella diagnosi, nella predizione, nella prognosi e nel supporto terapeutico delle principali patologie umane.

Programma

Le lezioni saranno erogate a distanza in diretta (Zoom) ed il materiale sarà messo a disposizione nel Moodle del corso.

MM: BIOCHIMICA E CHIMICA DELL'INQUINAMENTO AMBIENTALE
Definizioni; tipi di inquinamento; cause dell'inquinamento; effetti diretti e indiretti dell'inquinamento; metodi di analisi; danni alla salute; costi; fenomeni di autodepurazione; tecniche di depurazione; aspetti specifici dell'inquinamento dell'aria, dell'acqua e del suolo; discariche; incenerimento; compostaggio.

MM: METODOLOGIA DIAGNOSTICA MOLECOLARE
- Organizzazione del laboratorio di biologia molecolare clinica e concetti di base - Estrazione degli acidi nucleici - Separazione elettroforetica - Tecniche di ibridazione degli acidi nucleici - Ibridazione dot/blot e reverse dot/blot - Applicazione di metodologia diagnostica molecolare in campo ematologico (dall’esame emocromocitometrico allo striscio di sangue periferico) - Esempi di applicazione di metodologia diagnostica molecolare in campo ematologico (analisi di biologia molecolare) - Principali metodi impiegati in proteomica (cromatografia e spettrometria) - Ibridazione in situ, FISH ed Array-CGH.

MM: METODI E TECNICHE DI GENETICA E BIOLOGIA MOLECOLARE
Organizzazione del genoma umano, Polimorfismi genetici e mutazioni germinali e somatiche.
Database e ricerca di informazione genetica online. Ricerca bibliografica e genome browsers. Programmi per biologiam molecolare in silico.
Estrazione degli acidi nucleici, Quantificazione/Qualificazione e marcatura degli acidi nucleici.
Tecniche di amplificazione genica (clonaggio), Amplificazione del segnale, Amplificazione del bersaglio. PCR endpoint e real-time qPCR. Analisi del dato da real-time qPCR. RT-qPCR e saggi di espressione genica. Digital PCR e metodiche multiplex di nuova generazione.
Sequenziamento di ultima generazione NGS, Array CGH, MLPA PCR, RNA fusion sequencing per aberrazioni cromosomiche, SNPArray e RNAseq per analisi di espressione. Introduzione al sequenziamento di terza generazione.
Esempi di applicazioni biomediche delle metodologie molecolari (Companion Diagnostics, Genetica forense, Farmacogenetica).

MM: BIOTECNOLOGIE RICOMBINANTI
LEZIONE 1 Le tappe fondamentali della nascita delle biotecnologie moderne. La clonazione riproduttiva. La clonazione terapeutica. Tecnica del trasferimento nucleare.Analisi e discussione di due pubblicazioni scientifiche: 1) Wilmut I, Schnieke AE, McWhir J, Kind AJ, Campbell KH.Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells.Nature. 1997 Feb 27;385(6619):810-3. 2) Schwartz SD, Regillo CD, Lam BL, Eliott D, Rosenfeld PJ, Gregori NZ, Hubschman JP, Davis JL, Heilwell G, Spirn M, Maguire J, Gay R, Bateman J, Ostrick RM5, Morris D, Vincent M, Anglade E, Del Priore LV, Lanza R. Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt's macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies. Lancet. 2015 Feb 7;385(9967):509-16. LEZIONE 2 Vettori di clonaggio. Ruolo degli enzimi di restrizione della DNA ligasi e della fosfatasi alcalina. I plasmidi. Metodi di introduzione del DNA in una cellula ospite: la trasformazione e la trasfezione. Selezione ed isolamento dei vettori. LEZIONE 3 Gli animali transgenici. Organismi modello. Metodi principali di trasferimento genico: Veicolazione del DNA mediante spermatozoi, Integrazione mediata da enzimi di restrizione (REMI), Microiniezioni di DNA nell'ovulo fecondato, Utilizzo di vettori retrovirali, Uso di cellule staminali embrionali (ES). Gene targeting. Topi KO. LEZIONE 4 Applicazioni cliniche dei farmaci ricombinanti. Il TSH ricombinante umano. Tecnica di produzione, caratteristiche farmacocinetiche. Approvazione per uso clinico. Utilizzo nella diagnostica e nel follow-up del carcinoma differenziato della tiroide LEZIONE 5 Applicazioni cliniche dei farmaci ricombinanti. L'eritropoietina ricombinante: tecnica di produzione, prodotti in commercio, caratteristiche farmacocinetiche, Approvazione per uso clinico. L'insulina ricombinante: tecnica di produzione, caratteristiche farmacocinetiche, utilizzo clinico, prodotti in commercio.

MM: BIOLOGIA MOLECOLARE
1) I test genetici: concetti di base: •Definizione e classificazione dei test genetici •La consulenza genetica ed il consenso informato •Privacy e segreto professionale •Appropriatezza prescrittiva e modalità di richiesta •Refertazione, •Fase preanalitica (prelievo-campioni biologici-tipo di campioni biologici) •Controllo di qualità e valutazioni esterne di qualità in biologia molecolare clinica •Conservazione dei campioni biologici •Sensibilità e valore predittivo di un test genetico. 2) Fibrosi cistica ed infertilità maschile I parte: Fibrosi cistica •Definizione •Epidemiologia •Clinica •Test di screening •Test diagnostici di primo e secondo livello •Appropriatezza prescrittiva •Refertazione •Problemi aperti II parte. Infertilità maschile •Definizione di infertilità •Cause di infertilità •Test genetici nel maschio infertile •Sindrome di Klinefelter •Microdelezione dell’Y •CBAVD e fibrosi cistica •Esami preliminari per la procreazione medico assistita 3) Le patologie mieloproliferative croniche Definizioni, Clinica, Decorso, Prognosi, Meccanismi molecolari patogenetici, Diagnosi di laboratorio e test genetici per: •Leucemia mieloide cronica, •Policitemia vera, •Trombocitemia essenziale •Mielofibrosi idiopatica 4) Diagnostica prenatale •Malattie genetiche e cromosomiche diagnosticabili in epoca prenatale •Trisomie e aneuploidie. Malattie mendeliane •Indicazioni alla diagnosi prenatale •Metodiche di diagnosi prenatale •Test predittivi •Analisi citogenetiche: cariotipo, FISH •Analisi molecolari: QF-PCR 5) Genetica del ritardo mentale •Definizione di Ritardo Mentale •Eziologia •Patogenesi •Approccio diagnostico •Sindrome dell’X-fragile e Southern Blot •Riarrangiamenti subtelomerici ed MLPA 6) Emocromatosi •Definizione •Classificazione •Clinica •Patogenesi •Appropriatezza prescrittiva •Analisi di primo, secondo e terzo livello •Esempi di referti 7) La farmacogenetica tra ricerca e pratica clinica •Introduzione sulla farmacogenetica •La famiglia dei CYP450 •Geni e polimorfismi del CYP450 •Tecnologie emergenti per gli studi di farmacogenetica e farmacogenomica •Esempi di applicazioni (warfarin, clopidogrel, tamoxifen, IL-28B)

Modalità d'esame

MM: BIOCHIMICA E CHIMICA DELL'INQUINAMENTO AMBIENTALE
Prova orale

MM: METODOLOGIA DIAGNOSTICA MOLECOLARE
Prova scritta, con alcuni quesiti aperti e test a crocette. La prova riguarda potenzialmente tutti gli argomenti nel programma consegnato in apertura del corso allo studente. La valutazione finale è espressa in 30esimi e l'esame risulta superato con un punteggio uguale o superiore a 18/30. Nel caso di nuove emergenze sanitarie la prova sarà convertita in un colloquio orale (piattaforma Zoom).

MM: METODI E TECNICHE DI GENETICA E BIOLOGIA MOLECOLARE
Esame Orale

MM: BIOTECNOLOGIE RICOMBINANTI
L’accertamento dei risultati di apprendimento prevede una prova orale. Tale prova consiste in un colloquio teso ad accertare la conoscenza degli argomenti in programma e la capacità analitica ed argomentativa.

MM: BIOLOGIA MOLECOLARE
L’accertamento dei risultati di apprendimento prevede una prova orale. Tale prova consiste in un colloquio teso ad accertare la conoscenza degli argomenti in programma e la capacità analitica ed argomentativa.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Ciaccio M, Lippi G Biochimica Clinica e Medicina di Laboratorio (Edizione 2017) EdiSES Edizioni Scientifiche ed Universitarie 2017 9788879599580
DISPENSA DELLE LEZIONI dISPENSA delle lezioni forniti dal docente. 2020
Greg Gibson, Spencer V. Muse A primer of Genome Science (Edizione 3) Sinauer 2009 978-0-87893-236-8
Terry A. Brown Biotecnologie molecolari (Edizione 2) Zanichelli 2017 978-88-08-32096-4
Mauro Maccarrone Metodologie Biochimiche e biomolecolari (Edizione 1) Zanichelli 2019 978-88-08-52055-5
Lizabeth A. Allison Fundamental Molecular Biology Blackwell publishing 2002 978-1-4051-0379-4
Neri G e Genuardi M Genetica Umana e Medica (Edizione 3) EDRA LSWR - Masson 2014 978-88-217-3743-4




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