Farmacologia applicata
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è fornire le conoscenze necessarie per la comprensione delle metodologie della sperimentazione farmacologica di base e clinica, nei suoi aspetti teorici e pratici. Sulla base della preparazione culturale già in gran parte acquisita dallo studente verrà esaminato come possa essere studiata l'azione dei farmaci e quali siano i criteri per lo sviluppo e la caratterizzazione di nuove molecole ad attività terapeutica. Il corso fornisce un approccio pratico alla materia finalizzato non solo all'acquisizione di metodologie, ma anche e soprattutto, al disegno di protocolli sperimentali, alla loro validazione e alla presentazione dei risultati acquisiti. La discussione dei principali argomenti del corso sarà implementata attraverso la presentazione di articoli scientifici originali con discussione critica interattiva.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza degli aspetti essenziali necessari alla frequentazione del laboratorio di Ricerca Farmacologica. Capacità di esaminare lo stato dell'arte per elaborare una specifica attività di ricerca. Conoscenza delle caratteristiche generali relative ai diversi modelli sperimentali (acellulari, cellulari, di organi isolati ed in vivo) ed agli studi clinici. Capacità di esaminare criticamente i risultati di un esperimento. Conoscenza di esempi delle diverse classi di modelli sperimentali.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Linea AL
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Organizzazione di una ricerca sperimentale: criteri e principi. Acquisizione di dati dalla letteratura scientifica; struttura ed analisi di lavori scientifici; consultazione di banche dati.
Preparazione di un manoscritto scientifico.
Metodiche in vitro: Metodi di studio delle interazioni farmaco-recettore: impiego delle tecniche di analisi recettoriale (binding di saturazione e di spiazzamento), significato dei parametri ottenuti. Tests su organi isolati, impiego di colture cellulari
Metodiche in vivo: Utilizzo degli animali da laboratorio: legislazione e criteri. Tests in vivo per la determinazione dell'attività farmacologica, relativa a selezionate classi di farmaci. Variabilità biologica; elaborazione ed analisi statistica dei risultati sperimentali.
Studio delle relazioni dose-risposta: ottenimento ed impiego dei parametri di attività farmacodinamica di agonisti ed antagonisti. Farmacogenetica e farmacogenomica
Metodi di studio della funzionalità piastrinica
Metodi di studio di farmaci ad attività analgesica ed antiinfiammatoria
Metodi di studio per patologie psichiatriche: modelli genetici e modelli ambientali Considerazioni generali ed applicazioni.
Metodi di studio di farmaci ad attività ansiolitica ed ipnotica
Metodi di studio di farmaci ad attività antidepressiva
Metodi di studio di farmaci ad attività antipsicotica
Studio delle dipendenze da sostanze e non da sostanze. Modelli animali per lo studio di sostanze d'abuso e metodi per lo studio di farmaci che agiscono sui meccanismi di gratificazione. Metodi di individuazione delle nuove sostanze d'abuso e loro studio.
Studio dei meccanismi adattativi nell'azione dei farmaci psicotropi
Metodi di studio di farmaci per patologie neurodegenerative.
Metodi di studio di farmaci di origine naturale. Metodi di studio di farmaci che agiscono a livello periferico.
Tecniche di imaging applicate alla farmacologia
Biomarcatori nella ricerca psichiatrica e loro implicazioni cliniche
Preparazione di un manoscritto scientifico.
Metodiche in vitro: Metodi di studio delle interazioni farmaco-recettore: impiego delle tecniche di analisi recettoriale (binding di saturazione e di spiazzamento), significato dei parametri ottenuti. Tests su organi isolati, impiego di colture cellulari
Metodiche in vivo: Utilizzo degli animali da laboratorio: legislazione e criteri. Tests in vivo per la determinazione dell'attività farmacologica, relativa a selezionate classi di farmaci. Variabilità biologica; elaborazione ed analisi statistica dei risultati sperimentali.
Studio delle relazioni dose-risposta: ottenimento ed impiego dei parametri di attività farmacodinamica di agonisti ed antagonisti. Farmacogenetica e farmacogenomica
Metodi di studio della funzionalità piastrinica
Metodi di studio di farmaci ad attività analgesica ed antiinfiammatoria
Metodi di studio per patologie psichiatriche: modelli genetici e modelli ambientali Considerazioni generali ed applicazioni.
Metodi di studio di farmaci ad attività ansiolitica ed ipnotica
Metodi di studio di farmaci ad attività antidepressiva
Metodi di studio di farmaci ad attività antipsicotica
Studio delle dipendenze da sostanze e non da sostanze. Modelli animali per lo studio di sostanze d'abuso e metodi per lo studio di farmaci che agiscono sui meccanismi di gratificazione. Metodi di individuazione delle nuove sostanze d'abuso e loro studio.
Studio dei meccanismi adattativi nell'azione dei farmaci psicotropi
Metodi di studio di farmaci per patologie neurodegenerative.
Metodi di studio di farmaci di origine naturale. Metodi di studio di farmaci che agiscono a livello periferico.
Tecniche di imaging applicate alla farmacologia
Biomarcatori nella ricerca psichiatrica e loro implicazioni cliniche
Prerequisiti
Sono prerequisiti gli argomenti trattati nei corsi che si sono svolti negli anni precedenti
Metodi didattici
L'obiettivo principale è comprendere le metodologie della sperimentazione farmacologica di base e clinica. Il corso è finalizzato allo studio della farmacologia nei suoi aspetti teorici e pratici. Il programma si basa sulla preparazione già acquisita dalle nuove molecole con attività terapeutica. Il corso cercherà di fornire un approccio pratico all'argomento. La discussione del corso sarà implementata attraverso la presentazione di articoli scientifici originali con discussione critica interattiva.
Materiale di riferimento
Clementi, Fumagalli - Farmacologia Generale e Molecolare, UTET Ultima edizione
Rossi, Cuomo, Riccardi - Farmacologia: principi di base e applicazioni terapeutiche - Ultima edizione, Edizioni Minerva Medica.
Rossi, Cuomo, Riccardi - Farmacologia: principi di base e applicazioni terapeutiche - Ultima edizione, Edizioni Minerva Medica.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in un una prova scritta. La prova prevede 3 domande aperte e 15 domande a risposta multipla. Per ogni domanda aperta sarà assegnato un punteggio da 0 a 5 (massimo 15 punti) mentre per le domande a risposta multipla sarà assegnato 1 punto per risposta giusta, -0,5 per ogni risposta errata e 0 punti in assenza di risposta. La prova dovrà essere completata in 1 ora.
Linea MZ
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Introduzione e struttura del Corso.
Le Fasi dello Sviluppo dei Farmaci. Identificazione dei Bersagli Molecolari dei Farmaci: l'Esempio delle Cicloossigenasi.
La Genomica e l'Identificazione di Fattori di Rischio per lo Sviluppo di Patologie.
Il Ruolo della Genomica nella Identificazione di Nuovi Bersagli Farmacologici: l'Esempio di Belimumab.
Proteine Bersaglio della Attività dei Farmaci: Enzimi, Canali Ionici, Trasportatori e Recettori.
Sicurezza nel Laboratorio Farmacologico. Rischi comuni in Laboratorio. I Gruppi di Rischio Biologico. Le Misure di Contenimento Ambientale e Personale. Fattori di Rischio Trasversale.
L'Utilizzo degli Animali nella Ricerca Farmacologica. I Principi delle tre R.
Il Disegno Sperimentale.
Preparazioni Acellulari per Studi Farmacologici. La determinazione del Contenuto di Proteine in un Campione Biologico
Le Soluzioni nelle Quali Condurre la Sperimentazione Farmacologica. Caratteristiche dell'Agente Tampone. Agenti Tamponi Comunemente Usati e Sensibilità alla Temperatura.
L'Omogenizzazione del Campione: Metodi di Comune Utilizzo. La Centrifugazione. Separazione delle Differenti Frazioni Subcellulari.
Preparati Acellulari per lo Studio dei Recettori: il Binding. Studio dei Ligandi del Recettore H1
Preparati Acellulari per lo Studio di Enzimi di Interesse Farmacologico: Valutazione di Inibitori della Acetilcolinoesterasi e delle Monoaminoossidasi
Espressione di Proteine per Studi Farmacologici. Proteine Ricombinanti. Sistemi di Espressione: Caratteristiche e Limitazioni. Vettori. Transfezione: Metodi Comunemente Usati. Espressione Transitoria e Stabile. Marcatori selezionabili. Purificazione della Proteina. Controllo di Qualità: Western Blot.
Preparati Acellulari per lo Studio dei Recettori: Studio dei Ligandi del Recettore Muscarinico. Espressione e Purificazione della 5-Lipossigenasi (5-LO) per lo Sviluppo di Inibitori della 5-LO.
Interazione Molecola-Recettore e Risposta Biologica: le Curve Concentrazione/Dose-Risposta. La Teoria dell'Occupazione Recettoriale. La Teoria dell'Efficacia o Attività Instrinseca. Potenza ed Efficacia. Agonisti, Antagonisti, Agonisti Parziali ed Agonisti Inversi. Interazioni Ortosteriche ed Allosteriche: Ligandi Allosterici.
Preparazioni Cellulari per Studi Farmacologici. Caratteristiche Generali. Lo Sviluppo delle Colture Cellulari: Vantaggi e Svantaggi. Il Laboratorio per Colture Cellulari. Terreno di Coltura: Siero e Terreni Definiti. Sterilità e Contaminazioni. Tipi di Colture Cellulari: Colture Primarie e Linee Cellulari. Trasformazione di una Linea Cellulare: Linee cellulari Continue. La Conta Cellulare
Esempi di Preparazioni Cellulari di Interesse Farmacologico: le Piastrine. Preparazione delle Piastrine. Lo studio dell'Aggregazione Piastrinica. Attività di Agenti NO-donatori. I Leucociti Polimorfonucleati: Caratterizzazione e Purificazione. Determinazione della Liberazione di Speci Reattive dell'Ossigeno (ROS): Effetto di Inibitori della Fosfodiesterasi di tipo 4. Determinazione della Concentrazione di Calcio Intracellulare: il FURA-2. Calibrazione e Calcolo della Concentrazione. Risposte alla Stimolazione di Recettori Accoppiati a Proteine Gq.
Preparazioni di Tessuti ed Organi Isolati: Strumentazione, Medium di Incubazione, Trasduttori. La Preparazione dei Tessuti e la Stimolazione Elettrica: la Trachea di Cavia. L'Ileo di Cavia. Risposta a differenti Esteri della Colina. Antagonisti Selettivi nell'Ileo di Cavia.
Incubazioni o Superfusione degli Organi Isolati: Concentrazione o Quantità di Sostanza Somministrata. Approccio Sperimentale alle Somministrazioni Successive: il Bracketing, il Bioassay a 4 Punti.
Esempi di Preparazioni di Tessuti di Interesse Farmacologico: Preparati Vascolari. Gli Anelli di Aorta: Ruolo dell'Endotelio. Il Cuore Isolato e Perfuso. Effetti Cardiaci di Farmaci Antiasmatici.
La Sperimentazione Farmacologica Preclinica in vivo. L'Utilizzo degli Animali nella Ricerca Farmacologica: Vantaggi e Svantaggi. Il Modello Animale. Patologie Spontanee o Ereditarie. Patologie Indotte Farmacologicamente. Modelli di Patologie in Animali Geneticamente Modificati. Standardizzazione Genetica degli Animali da Laboratorio. Fattori che Possono Influenzare il Risultato Sperimentale: la Normalizzazione dei Dati ottenuti in Giorni Differenti. Le Vie di Somministrazione nell'Animale da Esperimento: Orale, Peritoneale, Endovenosa. L'Anestesia. Relazione Finale.
Esempi di Sperimentazione Farmacologica Preclinica: Ischemia Miocardica Indotta da Legatura della Coronaria Discendente.
La Sperimentazione Farmacologica Clinica. Comitato Etico e Consenso Informato. Confronto con il Placebo. Effetto Placebo. Studi Clinici Randomizzati, in Cieco, in Doppio Cieco, in Crossover. La Good Clinical Practice. C.R.O.
Principi generali della Sperimentazione Clinica. La Fase 0. Le Fasi I, II e III. La Farmacovigilanza. Classificazione delle Adverse Drug Reactions. Rischio e Probabilità. Odds Ratio. Rischio Relativo e Rischio Assoluto. Rapporto Rischio/Beneficio. Number Needed to Treat. I Risultati di uno Studio Clinico
Utilizzo delle Banche-Dati per la Raccolta della Letteratura Scientifica Necessaria ad uno Studio Farmacologico. Attività di elearning: Bibliodoc, Embase e Pubmed.
Molecular Imaging negli Studi di Farmacologia Oncologica e Polmonare. La Bioluminescenza. Le Sonde NIRF.
Acidi Grassi e Metodi di Studio del Metabolismo Lipidico. Tecniche Cromatografiche. Acidi Grassi come Biomarcatori.
Principi di Farmacologia Applicata nella Drug Discovery in ambito Respiratorio.
Statistica Descrittiva: Misure di Centralità e Misure di Dispersione, la Distribuzione Normale. Statistica Inferente: l'Ipotesi nulla, Errori di Tipo I e di Tipo II. La Potenza di un Test, la Numerosità del Campione. Il t-Test. L'ANOVA. La Regressione Lineare e non Lineare. La Correlazione. Modelli per l'Analisi dei Dati Sperimentali, delle Curve Dose-Risposta e delle Curve di Binding
Le Fasi dello Sviluppo dei Farmaci. Identificazione dei Bersagli Molecolari dei Farmaci: l'Esempio delle Cicloossigenasi.
La Genomica e l'Identificazione di Fattori di Rischio per lo Sviluppo di Patologie.
Il Ruolo della Genomica nella Identificazione di Nuovi Bersagli Farmacologici: l'Esempio di Belimumab.
Proteine Bersaglio della Attività dei Farmaci: Enzimi, Canali Ionici, Trasportatori e Recettori.
Sicurezza nel Laboratorio Farmacologico. Rischi comuni in Laboratorio. I Gruppi di Rischio Biologico. Le Misure di Contenimento Ambientale e Personale. Fattori di Rischio Trasversale.
L'Utilizzo degli Animali nella Ricerca Farmacologica. I Principi delle tre R.
Il Disegno Sperimentale.
Preparazioni Acellulari per Studi Farmacologici. La determinazione del Contenuto di Proteine in un Campione Biologico
Le Soluzioni nelle Quali Condurre la Sperimentazione Farmacologica. Caratteristiche dell'Agente Tampone. Agenti Tamponi Comunemente Usati e Sensibilità alla Temperatura.
L'Omogenizzazione del Campione: Metodi di Comune Utilizzo. La Centrifugazione. Separazione delle Differenti Frazioni Subcellulari.
Preparati Acellulari per lo Studio dei Recettori: il Binding. Studio dei Ligandi del Recettore H1
Preparati Acellulari per lo Studio di Enzimi di Interesse Farmacologico: Valutazione di Inibitori della Acetilcolinoesterasi e delle Monoaminoossidasi
Espressione di Proteine per Studi Farmacologici. Proteine Ricombinanti. Sistemi di Espressione: Caratteristiche e Limitazioni. Vettori. Transfezione: Metodi Comunemente Usati. Espressione Transitoria e Stabile. Marcatori selezionabili. Purificazione della Proteina. Controllo di Qualità: Western Blot.
Preparati Acellulari per lo Studio dei Recettori: Studio dei Ligandi del Recettore Muscarinico. Espressione e Purificazione della 5-Lipossigenasi (5-LO) per lo Sviluppo di Inibitori della 5-LO.
Interazione Molecola-Recettore e Risposta Biologica: le Curve Concentrazione/Dose-Risposta. La Teoria dell'Occupazione Recettoriale. La Teoria dell'Efficacia o Attività Instrinseca. Potenza ed Efficacia. Agonisti, Antagonisti, Agonisti Parziali ed Agonisti Inversi. Interazioni Ortosteriche ed Allosteriche: Ligandi Allosterici.
Preparazioni Cellulari per Studi Farmacologici. Caratteristiche Generali. Lo Sviluppo delle Colture Cellulari: Vantaggi e Svantaggi. Il Laboratorio per Colture Cellulari. Terreno di Coltura: Siero e Terreni Definiti. Sterilità e Contaminazioni. Tipi di Colture Cellulari: Colture Primarie e Linee Cellulari. Trasformazione di una Linea Cellulare: Linee cellulari Continue. La Conta Cellulare
Esempi di Preparazioni Cellulari di Interesse Farmacologico: le Piastrine. Preparazione delle Piastrine. Lo studio dell'Aggregazione Piastrinica. Attività di Agenti NO-donatori. I Leucociti Polimorfonucleati: Caratterizzazione e Purificazione. Determinazione della Liberazione di Speci Reattive dell'Ossigeno (ROS): Effetto di Inibitori della Fosfodiesterasi di tipo 4. Determinazione della Concentrazione di Calcio Intracellulare: il FURA-2. Calibrazione e Calcolo della Concentrazione. Risposte alla Stimolazione di Recettori Accoppiati a Proteine Gq.
Preparazioni di Tessuti ed Organi Isolati: Strumentazione, Medium di Incubazione, Trasduttori. La Preparazione dei Tessuti e la Stimolazione Elettrica: la Trachea di Cavia. L'Ileo di Cavia. Risposta a differenti Esteri della Colina. Antagonisti Selettivi nell'Ileo di Cavia.
Incubazioni o Superfusione degli Organi Isolati: Concentrazione o Quantità di Sostanza Somministrata. Approccio Sperimentale alle Somministrazioni Successive: il Bracketing, il Bioassay a 4 Punti.
Esempi di Preparazioni di Tessuti di Interesse Farmacologico: Preparati Vascolari. Gli Anelli di Aorta: Ruolo dell'Endotelio. Il Cuore Isolato e Perfuso. Effetti Cardiaci di Farmaci Antiasmatici.
La Sperimentazione Farmacologica Preclinica in vivo. L'Utilizzo degli Animali nella Ricerca Farmacologica: Vantaggi e Svantaggi. Il Modello Animale. Patologie Spontanee o Ereditarie. Patologie Indotte Farmacologicamente. Modelli di Patologie in Animali Geneticamente Modificati. Standardizzazione Genetica degli Animali da Laboratorio. Fattori che Possono Influenzare il Risultato Sperimentale: la Normalizzazione dei Dati ottenuti in Giorni Differenti. Le Vie di Somministrazione nell'Animale da Esperimento: Orale, Peritoneale, Endovenosa. L'Anestesia. Relazione Finale.
Esempi di Sperimentazione Farmacologica Preclinica: Ischemia Miocardica Indotta da Legatura della Coronaria Discendente.
La Sperimentazione Farmacologica Clinica. Comitato Etico e Consenso Informato. Confronto con il Placebo. Effetto Placebo. Studi Clinici Randomizzati, in Cieco, in Doppio Cieco, in Crossover. La Good Clinical Practice. C.R.O.
Principi generali della Sperimentazione Clinica. La Fase 0. Le Fasi I, II e III. La Farmacovigilanza. Classificazione delle Adverse Drug Reactions. Rischio e Probabilità. Odds Ratio. Rischio Relativo e Rischio Assoluto. Rapporto Rischio/Beneficio. Number Needed to Treat. I Risultati di uno Studio Clinico
Utilizzo delle Banche-Dati per la Raccolta della Letteratura Scientifica Necessaria ad uno Studio Farmacologico. Attività di elearning: Bibliodoc, Embase e Pubmed.
Molecular Imaging negli Studi di Farmacologia Oncologica e Polmonare. La Bioluminescenza. Le Sonde NIRF.
Acidi Grassi e Metodi di Studio del Metabolismo Lipidico. Tecniche Cromatografiche. Acidi Grassi come Biomarcatori.
Principi di Farmacologia Applicata nella Drug Discovery in ambito Respiratorio.
Statistica Descrittiva: Misure di Centralità e Misure di Dispersione, la Distribuzione Normale. Statistica Inferente: l'Ipotesi nulla, Errori di Tipo I e di Tipo II. La Potenza di un Test, la Numerosità del Campione. Il t-Test. L'ANOVA. La Regressione Lineare e non Lineare. La Correlazione. Modelli per l'Analisi dei Dati Sperimentali, delle Curve Dose-Risposta e delle Curve di Binding
Prerequisiti
E' essenziale la conoscenza degli argomenti trattati nei corsi dei precedenti anni di Corso.
Metodi didattici
Lezione frontale. Lavoro di gruppo (se possibile) e discussione aperta
Materiale di riferimento
Clementi, Fumagalli
FARMACOLOGIA GENERALE E MOLECOLARE
UTET Quarta edizione
D. Michael Salmon
PRACTICAL PHARMACOLOGY for the PHARMACEUTICAL SCIENCES
WILEY
Materiale delle lezioni disponibile sul sito MyAriel del Corso
FARMACOLOGIA GENERALE E MOLECOLARE
UTET Quarta edizione
D. Michael Salmon
PRACTICAL PHARMACOLOGY for the PHARMACEUTICAL SCIENCES
WILEY
Materiale delle lezioni disponibile sul sito MyAriel del Corso
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento avviene mediante lo svolgimento di un esame scritto, che si svolge in aula informatica direttamente su di un terminale cui si accede mediante le credenziali di posta elettronica di Ateneo. La prova è strutturato in due parti: la prima con 15 domande a risposta multipla e la seconda con 3 domande aperte. Il superamento della prima parte è propedeutico alla partecipazione alla seconda parte, che si svolge immediatamente dopo la prima parte; il risultato di quest'ultima è generato direttamente dal terminale e consta di un punteggio ottenuto valutando con 1 punto ogni risposta esatta, -0,5 ogni risposta sbagliata e 0 per le risposta non date. La prova è considerata superata se si realizza un punteggio di 9 o superiore. Il tempo a disposizione per la prima parte è di 20 minuti e per la seconda di 1 ora. Il voto finale per il 70% dipende dallo svolgimento della seconda parte, mentre il 30% è in funzione del punteggio conseguito nella prima parte. Il mancato superamento della seconda parte della prova comporta la ripetizione dell'esame in toto.
Nell'A.A. sono previsti 8 appelli d'esame, compatibilmente con la disponibilità di aule informatiche.
Nell'A.A. sono previsti 8 appelli d'esame, compatibilmente con la disponibilità di aule informatiche.
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Martedì dalle 10.30, su appuntamento scrivendo alla email istituzionale
Via Balzaretti 9 o in videoconferenza su Zoom Cloud Meetings